JP2022504162A - How to operate an electrolytic reactor and an electrolytic reactor - Google Patents

How to operate an electrolytic reactor and an electrolytic reactor Download PDF

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Abstract

Figure 2022504162000001

本明細書に開示される様々な実施例は、電解反応器の構成を変更するシステム及び方法に関する。少なくとも1つの実施例では、システムは、複数の電解セルを具備する電解反応器組立体を備え、電解反応器組立体は、少なくとも2つの動作モードで動作するように構成される。システムはまた、電解反応器組立体に結合された少なくとも1つの切替要素、制御ユニット、及び制御ユニットに結合された監視システムを備え、監視システムは、電解反応器組立体に関連する少なくとも1つの属性を監視するように構成される。制御ユニットは、監視システムによって監視される電解反応器組立体に関連する少なくとも1つの属性に基づいて、少なくとも2つの動作モード間で電解反応器組立体の構成を変更するように構成される。

Figure 2022504162000001

Various embodiments disclosed herein relate to systems and methods of modifying the configuration of electrolytic reactors. In at least one embodiment, the system comprises an electrolytic reactor assembly comprising a plurality of electrolytic cells, the electrolytic reactor assembly being configured to operate in at least two modes of operation. The system also comprises at least one switching element coupled to the electrolytic reactor assembly, a control unit, and a monitoring system coupled to the control unit, wherein the monitoring system has at least one attribute associated with the electrolytic reactor assembly. Is configured to monitor. The control unit is configured to change the configuration of the electrolytic reactor assembly between at least two modes of operation based on at least one attribute associated with the electrolytic reactor assembly monitored by the monitoring system.

Description

記載される具体例は、電解反応器システム、詳細には、電解反応器システムに関連する最適な動作範囲より低い温度で動作するよう動的に構成可能な、電解反応器システムに関する。 Specific examples described relate to an electrolytic reactor system, specifically an electrolytic reactor system that can be dynamically configured to operate at temperatures below the optimum operating range associated with the electrolytic reactor system.

内燃機関の燃費は、水素ガス及び酸素ガスをエンジンの吸気流に噴射することで向上させることができる。場合によっては、水素ガス及び酸素ガスは、「オンデマンド型」電解反応器システムによって内燃機関に供給されることがあり、このシステムは、基材を電気分解で分離して水素ガス及び酸素ガスを発生させる。 The fuel efficiency of an internal combustion engine can be improved by injecting hydrogen gas and oxygen gas into the intake flow of the engine. In some cases, hydrogen and oxygen gases may be supplied to the internal combustion engine by an "on-demand" electrolytic reactor system, which electrolyzes the substrate to separate hydrogen and oxygen gases. generate.

電解反応器システムは、一般に、効果的に動作するために最適な温度範囲が必要である。最適な温度範囲より低い周囲温度で、すなわち、より寒い天候で動作する電解反応器システムは、電気分解プロセスを始めるのに外部熱源が必要となる場合がある。 Electrolytic reactor systems generally require an optimum temperature range to operate effectively. Electrolytic reactor systems operating at ambient temperatures below the optimum temperature range, i.e. in colder weather, may require an external heat source to initiate the electrolysis process.

しかし、外部熱源の使用は、いくつかの課題を引き起こす。具体的には、外部熱源は通常、電解反応器に電解質溶液を供給するノックアウト・タンクの上又は内部に位置する。したがって、電解反応器は、外部熱源から直接熱を受け取らず、その結果、機能的な動作状態まで暖機するのにより長い時間がかかる。加えて、外部熱源は、電解反応器に必要な電力とは別に、熱を発生させるために追加で電力を投入する必要があり得る。電解反応器と共に外部熱源を使用することに関連する、潜在的な安全上の問題もいくつかある。 However, the use of external heat sources poses some challenges. Specifically, the external heat source is typically located above or inside a knockout tank that supplies the electrolyte solution to the electrolytic reactor. Therefore, the electrolytic reactor does not receive heat directly from an external heat source, and as a result, it takes longer to warm up to a functional operating state. In addition, the external heat source may need to be additionally powered to generate heat, in addition to the power required for the electrolytic reactor. There are also some potential safety issues associated with using external heat sources with electrolytic reactors.

本発明の一態様では、本明細書に記載の少なくとも1つの実施例において、電解反応器の構成を変更する方法がある。電解反応器は、複数の電解セルを具備する、電解反応器組立体を備え、ここで電解反応器組立体は、電解質溶液に対して電気分解を実行し、少なくとも2つの動作モードで動作するように構成される。該方法は、監視システムによって、電解反応器組立体に関連する少なくとも1つの属性を判定するステップと、監視システムに結合された制御ユニットによって、少なくとも1つの属性を分析するステップと、制御ユニットによって、少なくとも1つの属性に基づいて、電解反応器組立体に関連する動作モードを決定するステップと、少なくとも1つの切替要素を使って、電解反応器の構成を、制御ユニットによって決定された動作モードに変更するステップとを含む。 In one aspect of the invention, in at least one embodiment described herein, there is a method of modifying the configuration of an electrolytic reactor. The electrolytic reactor comprises an electrolytic reactor assembly comprising a plurality of electrolytic cells, wherein the electrolytic reactor assembly performs electrolysis on the electrolyte solution and operates in at least two modes of operation. It is composed of. The method comprises a step of determining at least one attribute associated with an electrolytic reactor assembly by a monitoring system, a step of analyzing at least one attribute by a control unit coupled to the monitoring system, and a control unit. Using at least one switching element and a step of determining the mode of operation associated with the electrolytic reactor assembly based on at least one attribute, the configuration of the electrolytic reactor is changed to the mode of operation determined by the control unit. Including steps to do.

該態様の特徴として、該方法は、第1の切替要素を、電解反応器組立体内の第1の所定の数の電解セルに結合するステップと、第2の切替要素を、電解反応器組立体内の第2の所定の数の電解セルに結合するステップであって、第2の所定の数の電解セルは、第1の所定の数の電解セルより少数であるステップと、第3の切替要素を、電解反応器組立体内の第3の所定の数の電解セルに結合するステップであって、第3の所定の数の電解セルは、第2の所定の数の電解セルより少数であるステップと、第4の切替要素を、電解反応器組立体内の第4の所定の数の電解セルに結合するステップであって、第4の所定の数の電解セルは、第3の所定の数の電解セルより少数であるステップとをさらに含む。 As a feature of the embodiment, the method includes a step of connecting a first switching element to a first predetermined number of electrolytic cells in an electrolytic reactor assembly and a second switching element in the electrolytic reactor assembly. In the step of binding to the second predetermined number of electrolytic cells, the number of the second predetermined number of electrolytic cells is smaller than that of the first predetermined number of electrolytic cells, and the third switching element. In the step of binding to a third predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic reactor assembly, the third predetermined number of electrolytic cells is less than the second predetermined number of electrolytic cells. And, in the step of connecting the fourth switching element to the fourth predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic reactor assembly, the fourth predetermined number of electrolytic cells is the third predetermined number. Further includes, with fewer steps than the electrolytic cell.

別の特徴として、該方法は、監視システムからの第1の信号が、電解反応器組立体に関連する第1の所定の温度範囲を識別する場合、第1の切替要素を作動させることによって、第1の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップをさらに含む。 Another feature is that the method activates a first switching element if the first signal from the monitoring system identifies a first predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly. It further comprises the step of operating the electrolytic reactor assembly in the first mode of operation.

さらに別の特徴として、該方法は、監視システムからの第1の信号が、電解反応器組立体に関連する第1の所定の消費電流の範囲を識別する場合、第1の切替要素を作動させることによって、第1の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップをさらに含む。 Yet another feature is that the method activates a first switching element if the first signal from the monitoring system identifies a range of first predetermined current consumption associated with the electrolytic reactor assembly. Thereby, it further comprises the step of operating the electrolytic reactor assembly in the first mode of operation.

さらなる特徴として、該方法は、監視システムからの第2の信号が、電解反応器組立体に関連する第2の所定の温度範囲を識別する場合、第2の切替要素を作動させることによって、第2の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップであって、第2の所定の温度範囲は、第1の所定の温度範囲よりも低いステップをさらに含む。 As a further feature, the method comprises activating a second switching element if the second signal from the monitoring system identifies a second predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly. The step of operating the electrolytic reactor assembly in the second operating mode, wherein the second predetermined temperature range further includes a step lower than the first predetermined temperature range.

別の特徴として、該方法は、監視システムからの第2の信号が、電解反応器組立体に関連する第2の所定の消費電流の範囲を識別する場合、第2の切替要素を作動させることによって、第2の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップであって、第2の所定の消費電流の範囲は、第1の所定の消費電流の範囲よりも低いステップをさらに含む。 As another feature, the method activates a second switching element if the second signal from the monitoring system identifies a range of second predetermined current consumption associated with the electrolytic reactor assembly. In the second step of operating the electrolytic reactor assembly in the second mode of operation, the second predetermined current consumption range further includes steps lower than the first predetermined current consumption range.

さらに別の特徴として、第2の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップにより、結果的に、電解反応器システムは、第1の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップよりも多くの熱を発生させる。 Yet another feature is that the step of operating the electrolytic reactor assembly in the second mode of operation results in the electrolytic reactor system more than the step of operating the electrolytic reactor assembly in the first mode of operation. Generates a lot of heat.

さらなる特徴として、該方法は、監視システムからの第3の信号が、電解反応器組立体に関連する第3の所定の温度範囲を識別する場合、第3の切替要素を作動させることによって、第3の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップであって、第3の所定の温度範囲は、第2の所定の温度範囲よりも低いステップをさらに含む。 As a further feature, the method comprises activating a third switching element if a third signal from the monitoring system identifies a third predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly. In the step of operating the electrolytic reactor assembly in the operation mode of 3, the third predetermined temperature range further includes a step lower than the second predetermined temperature range.

別の特徴として、該方法は、監視システムからの第3の信号が、電解反応器組立体に関連する第3の所定の消費電流の範囲を識別する場合、第3の切替要素を作動させることによって、第3の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップであって、第3の所定の消費電流の範囲は、第2の所定の消費電流の範囲よりも低いステップをさらに含む。 As another feature, the method activates a third switching element if a third signal from the monitoring system identifies a third predetermined range of current consumption associated with the electrolytic reactor assembly. The third step of operating the electrolytic reactor assembly in the third mode of operation, wherein the third predetermined current consumption range further includes a step lower than the second predetermined current consumption range.

さらに別の特徴として、第3の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップにより、結果的に、電解反応器システムは、第1の動作モード又は第2の動作モードのどちらで電解反応器組立体を動作させるステップよりも、多くの熱を発生させる。 Yet another feature is that the step of operating the electrolytic reactor assembly in the third mode of operation results in the electrolytic reactor system being the electrolytic reactor in either the first mode of operation or the second mode of operation. Generates more heat than the steps that operate the assembly.

さらなる特徴として、該方法は、監視システムからの第4の信号が、電解反応器組立体に関連する第3の所定の温度範囲を識別する場合、第4の切替要素を作動させることによって、第4の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップをさらに含む。 As a further feature, the method comprises activating a fourth switching element if the fourth signal from the monitoring system identifies a third predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly. Further including the step of operating the electrolytic reactor assembly in the operation mode of 4.

別の特徴として、該方法は、監視システムからの第4の信号が、電解反応器組立体に関連する第3の所定の消費電流の範囲を識別する場合、第4の切替要素を作動させることによって、第4の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップをさらに含む。 As another feature, the method activates a fourth switching element if the fourth signal from the monitoring system identifies a third predetermined range of current consumption associated with the electrolytic reactor assembly. Further comprises the step of operating the electrolytic reactor assembly in the fourth mode of operation.

さらに別の特徴として、第4の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップにより、結果的に、電解反応器システムは、第1の動作モード、第2の動作モード、又は第3の動作モードのいずれで電解反応器組立体を動作させるステップよりも、多くの熱を発生させる。 As yet another feature, the step of operating the electrolytic reactor assembly in the fourth mode of operation results in the electrolytic reactor system having a first mode of operation, a second mode of operation, or a third mode of operation. It generates more heat than the step of operating the electrolytic reactor assembly in any of the modes.

さらなる特徴として、電解反応器は内燃機関に結合され、電解反応器内で使用される電解質溶液は水であり、該方法は、内燃機関に関連する1つ又は複数の動作状態を検出するステップであって、内燃機関は、炭素ベースの燃料、水素ガス、及び酸素ガスの混合物を燃焼するように構成されるステップと、制御ユニットで、内燃機関がより多量の水素ガスを必要とするかどうかを判定するステップと、内燃機関がより多量の水素ガスを必要とする場合、第2の切替要素、第3の切替要素、及び第4の切替要素のうちの少なくとも1つを作動させるステップとをさらに含む。 As a further feature, the electrolytic reactor is coupled to the internal combustion engine and the electrolyte solution used in the electrolytic reactor is water, the method of which is in the step of detecting one or more operating conditions associated with the internal combustion engine. There are steps in which the internal combustion engine is configured to burn a mixture of carbon-based fuel, hydrogen gas, and oxygen gas, and in the control unit whether the internal combustion engine requires more hydrogen gas. Further, a determination step and, if the internal combustion engine requires a larger amount of hydrogen gas, a step of operating at least one of a second switching element, a third switching element, and a fourth switching element. include.

別の態様では、本明細書に記載の少なくとも1つの実施例において、電解反応器の構成を変更するシステムがあり、システムは、複数の電解セルを具備する電解反応器組立体であって、複数の電解セルは、電解質溶液に対して電気分解を実行するように構成され、電解反応器組立体は、少なくとも2つの動作モードで動作するように構成される電解反応器組立体と、電解反応器組立体に結合された少なくとも1つの切替要素と、少なくとも1つの切替要素及び電解反応器組立体に動作可能に結合された制御ユニットと、制御ユニット、電解反応器組立体、及び少なくとも1つの切替要素に結合された監視システムであって、監視システムは、電解反応器組立体に関連する少なくとも1つの属性を監視するように構成される監視システムとを備え、制御ユニットは、監視システムによって監視される電解反応器組立体の少なくとも1つの属性に基づいて、少なくとも2つの動作モード間で電解反応器組立体の構成を変更するように構成される。 In another aspect, in at least one embodiment described herein, there is a system that modifies the configuration of the electrolytic reactor, wherein the system is an electrolytic reactor assembly comprising a plurality of electrolytic cells. The electrolytic cell is configured to perform electrolysis on the electrolyte solution, and the electrolytic reactor assembly is configured to operate in at least two modes of operation, with the electrolytic reactor assembly and the electrolytic reactor. At least one switching element coupled to the assembly, at least one switching element and a control unit operably coupled to the electrolytic reactor assembly, a control unit, an electrolytic reactor assembly, and at least one switching element. A monitoring system coupled to the monitoring system comprising a monitoring system configured to monitor at least one attribute associated with the electrolytic reactor assembly, the control unit being monitored by the monitoring system. Based on at least one attribute of the electrolytic reactor assembly, it is configured to change the configuration of the electrolytic reactor assembly between at least two modes of operation.

該態様の特徴として、監視システムは、電解反応器組立体に関連する周囲温度を監視するように構成された温度センサを備え、制御ユニットは、周囲温度に基づいて電解反応器組立体の構成を変更するように構成される。 As a feature of this embodiment, the monitoring system comprises a temperature sensor configured to monitor the ambient temperature associated with the electrolytic reactor assembly, and the control unit configures the electrolytic reactor assembly based on the ambient temperature. Configured to change.

別の特徴として、温度センサは、電解反応器組立体の近傍に位置する。 As another feature, the temperature sensor is located in the vicinity of the electrolytic reactor assembly.

さらなる特徴として、監視システムは、電解反応器組立体による消費電流を監視するように構成された電流センサを備え、制御ユニットは、電解反応器組立体による消費電流に基づいて、電解反応器組立体の構成を変更するように構成される。 As a further feature, the monitoring system comprises a current sensor configured to monitor the current consumption by the electrolytic reactor assembly, and the control unit is based on the current consumption by the electrolytic reactor assembly. It is configured to change the configuration of.

さらに別の特徴として、電解反応器組立体のガス生成速度は、電解反応器組立体の消費電流に基づいて判定される。 As yet another feature, the gas generation rate of the electrolytic reactor assembly is determined based on the current consumption of the electrolytic reactor assembly.

別の特徴として、複数の電解セルは、第1のセル・ユニット及び第2のセル・ユニットに分割され、第1のセル・ユニット及び第2のセル・ユニットは、互いに並列に配置され、第1のセル・ユニット及び第2のセル・ユニットのそれぞれの電解セルは、互いに直列に配置されている。 As another feature, the plurality of electrolytic cells are divided into a first cell unit and a second cell unit, and the first cell unit and the second cell unit are arranged in parallel with each other. The electrolytic cells of the first cell unit and the second cell unit are arranged in series with each other.

さらに別の特徴として、第1のセル・ユニット及び第2のセル・ユニットは、共通の負電気を共有する。 As yet another feature, the first cell unit and the second cell unit share a common negative electricity.

さらなる特徴として、第1及び第2のセル・ユニットのそれぞれは、6個の電解セルを備える。 As a further feature, each of the first and second cell units comprises six electrolytic cells.

別の特徴として、少なくとも1つの切替要素は、第1のセル・ユニット内の6個の電解セル及び第2のセル・ユニット内の6個の電解セルに結合された、第1の切替要素と、第1のセル・ユニット内の5個の電解セル及び第2のセル・ユニット内の5個の電解セルに結合された、第2の切替要素と、第1のセル・ユニット内の4個の電解セル及び第2のセル・ユニット内の4個の電解セルに結合された、第3の切替要素と、第1のセル・ユニット内の3個の電解セル及び第2のセル・ユニット内の3個の電解セルに結合された、第4の切替要素とを備える。 As another feature, at least one switching element is a first switching element coupled to six electrolytic cells in the first cell unit and six electrolytic cells in the second cell unit. , A second switching element coupled to five electrolytic cells in the first cell unit and five electrolytic cells in the second cell unit, and four in the first cell unit. A third switching element coupled to the electrolytic cell and the four electrolytic cells in the second cell unit, and the three electrolytic cells in the first cell unit and the second cell unit. It comprises a fourth switching element coupled to the three electrolytic cells of.

さらに別の特徴として、制御ユニットは、監視システムからの第1の信号に基づいて第1の切替要素を作動させることによって、電解反応器組立体を第1の動作モードで動作させるように構成され、第1の信号は、周囲温度が第1の所定の温度範囲内にあることを示す。 Yet another feature is that the control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in the first mode of operation by activating the first switching element based on the first signal from the monitoring system. , The first signal indicates that the ambient temperature is within the first predetermined temperature range.

別の特徴として、制御ユニットは、監視システムからの第1の信号に基づいて第1の切替要素を作動させることによって、電解反応器組立体を第1の動作モードで動作させるように構成され、第1の信号は、電解反応器組立体の消費電流が第1の所定の消費電流の範囲内にあることを示す。 As another feature, the control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in the first mode of operation by activating the first switching element based on the first signal from the monitoring system. The first signal indicates that the current consumption of the electrolytic reactor assembly is within the range of the first predetermined current consumption.

さらに別の特徴として、制御ユニットは、監視システムからの第2の信号に基づいて第2の切替要素を作動させることによって、電解反応器組立体を第2の動作モードで動作させるように構成され、第2の信号は、周囲温度が第2の所定の温度範囲内にあることを示し、第2の所定の温度範囲は、第1の所定の温度範囲よりも低い。 Yet another feature is that the control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a second mode of operation by activating a second switching element based on a second signal from the monitoring system. , The second signal indicates that the ambient temperature is within the second predetermined temperature range, the second predetermined temperature range is lower than the first predetermined temperature range.

別の特徴として、制御ユニットは、監視システムからの第2の信号に基づいて第2の切替要素を作動させることによって、電解反応器組立体を第2の動作モードで動作させるように構成され、第2の信号は、電解反応器組立体の消費電流が第2の所定の消費電流の範囲内にあることを示し、第2の所定の消費電流の範囲は、第1の所定の消費電流の範囲よりも低い。 As another feature, the control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in the second mode of operation by activating the second switching element based on the second signal from the monitoring system. The second signal indicates that the current consumption of the electrolytic reactor assembly is within the range of the second predetermined current consumption, and the range of the second predetermined current consumption is the range of the first predetermined current consumption. Lower than range.

さらなる特徴として、第2の動作モードで電解反応器組立体を動作させることにより、結果的に、電解反応器システムは、第1の動作モードで電解反応器組立体を動作させるよりも多くの熱を発生させる。 As a further feature, by operating the electrolytic reactor assembly in the second mode of operation, as a result, the electrolytic reactor system has more heat than operating the electrolytic reactor assembly in the first mode of operation. To generate.

別の特徴として、制御ユニットは、監視システムからの第3の信号に基づいて第3の切替要素を作動させることによって、電解反応器組立体を第3の動作モードで動作させるように構成され、第3の信号は、周囲温度が第3の所定の温度範囲内にあることを示し、第3の所定の温度範囲は、第2の所定の温度範囲よりも低い。 As another feature, the control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a third mode of operation by activating a third switching element based on a third signal from the monitoring system. The third signal indicates that the ambient temperature is within the third predetermined temperature range, and the third predetermined temperature range is lower than the second predetermined temperature range.

さらに別の特徴として、制御ユニットは、監視システムからの第3の信号に基づいて第3の切替要素を作動させることによって、電解反応器組立体を第3の動作モードで動作させるように構成され、第3の信号は、電解反応器組立体の消費電流が第3の所定の消費電流の範囲内にあることを示し、第3の所定の消費電流の範囲は、第2の所定の消費電流の範囲よりも低い。 Yet another feature is that the control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a third mode of operation by activating a third switching element based on a third signal from the monitoring system. , The third signal indicates that the current consumption of the electrolytic reactor assembly is within the range of the third predetermined current consumption, and the range of the third predetermined current consumption is the second predetermined current consumption. Is lower than the range of.

さらなる特徴として、第3の動作モードで電解反応器組立体を動作させることにより、結果的に、電解反応器システムは、第1の動作モード又は第2の動作モードのどちらで電解反応器組立体を動作させるよりも、多くの熱を発生させる。 As a further feature, by operating the electrolytic reactor assembly in the third mode of operation, the electrolytic reactor system eventually becomes the electrolytic reactor assembly in either the first mode of operation or the second mode of operation. Generates more heat than operating the reactor.

別の特徴として、制御ユニットは、監視システムからの第4の信号に基づいて第4の切替要素を作動させることによって、電解反応器組立体を第4の動作モードで動作させるように構成され、第4の信号は、周囲温度が第3の所定の温度範囲内にあることを示す。 As another feature, the control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a fourth mode of operation by activating a fourth switching element based on a fourth signal from the monitoring system. The fourth signal indicates that the ambient temperature is within the third predetermined temperature range.

さらなる特徴として、制御ユニットは、監視システムからの第4の信号に基づいて第4の切替要素を作動させることによって、電解反応器組立体を第4の動作モードで動作させるように構成され、第4の信号は、電解反応器組立体の消費電流が第3の所定の消費電流の範囲内にあることを示す。 As a further feature, the control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a fourth mode of operation by activating a fourth switching element based on a fourth signal from the monitoring system. The signal 4 indicates that the current consumption of the electrolytic reactor assembly is within the range of the third predetermined current consumption.

さらに別の特徴として、第4の動作モードで電解反応器組立体を動作させることにより、結果的に、電解反応器システムは、第1の動作モード、第2の動作モード、又は第3の動作モードのいずれで電解反応器組立体を動作させるよりも、多くの熱を発生させる。 As yet another feature, by operating the electrolytic reactor assembly in the fourth mode of operation, the electrolytic reactor system results in a first mode of operation, a second mode of operation, or a third mode of operation. It produces more heat than operating the electrolytic reactor assembly in any of the modes.

別の特徴として、監視システムはさらに、内燃機関の1つ又は複数の動作状態を監視するように構成され、制御ユニットは、少なくとも内燃機関の1つ又は複数の動作状態に基づいて、少なくとも1つの切替要素を制御するように構成される。 As another feature, the monitoring system is further configured to monitor one or more operating conditions of the internal combustion engine, and the control unit is at least one based on at least one or more operating conditions of the internal combustion engine. It is configured to control the switching element.

別の態様では、本明細書に記載の少なくとも1つの実施例において、コンピュータが実行可能な命令を格納するコンピュータ可読媒体が提供され、命令は、プロセッサに、電解反応器の構成を変更する方法を実行させるように実行可能であり、電解反応器は、複数の電解セルを具備する、電解反応器組立体を備え、ここで電解反応器組立体は、電解質溶液に対して電気分解を実行し、少なくとも2つの動作モードで動作するように構成される。該方法は、監視システムによって、電解反応器組立体に関連する少なくとも1つの属性を判定するステップと、監視システムに結合された制御ユニットによって、監視システムで判定された少なくとも1つの属性を分析するステップと、制御ユニットによって、少なくとも1つの属性に基づいて、電解反応器組立体に関連する動作モードを決定するステップと、少なくとも1つの切替要素を使って、電解反応器の構成を、制御ユニットによって決定された動作モードに変更するステップとを含む。 In another aspect, in at least one embodiment described herein, a computer-readable medium is provided that stores computer-executable instructions, the instructions telling the processor how to change the configuration of the electrolytic reactor. It is feasible to perform and the electrolytic reactor comprises an electrolytic reactor assembly comprising a plurality of electrolytic cells, wherein the electrolytic reactor assembly performs an electrolysis on the electrolyte solution. It is configured to operate in at least two modes of operation. The method is a step of determining at least one attribute associated with an electrolytic reactor assembly by a monitoring system and a step of analyzing at least one attribute determined by the monitoring system by a control unit coupled to the monitoring system. And, the control unit determines the configuration of the electrolytic reactor using at least one attribute, the step of determining the mode of operation associated with the electrolytic reactor assembly, and at least one switching element. Includes steps to change to the set operating mode.

該態様の特徴として、コンピュータ可読媒体に格納された命令は、プロセッサに該方法を実行させるよう実行可能であり、該方法は、第1の切替要素を、電解反応器組立体内の第1の所定の数の電解セルに結合するステップと、第2の切替要素を、電解反応器組立体内の第2の所定の数の電解セルに結合するステップであって、第2の所定の数の電解セルは、第1の所定の数の電解セルより少数であるステップと、第3の切替要素を、電解反応器組立体内の第3の所定の数の電解セルに結合するステップであって、第3の所定の数の電解セルは、第2の所定の数の電解セルより少数であるステップと、第4の切替要素を、電解反応器組立体内の第4の所定の数の電解セルに結合するステップであって、第4の所定の数の電解セルは、第3の所定の数の電解セルより少数であるステップとのうちの、少なくとも1つをさらに含む。 As a feature of this embodiment, the instructions stored in the computer readable medium can be executed to cause the processor to perform the method, wherein the first switching element is set to the first predetermined in the electrolytic reactor assembly. A step of binding the second switching element to a second predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic reactor assembly, which is a step of binding to the second predetermined number of electrolytic cells. Is a step in which the number of electrolytic cells is smaller than that of the first predetermined number of electrolytic cells, and a step of connecting the third switching element to the third predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic reactor assembly. The predetermined number of electrolytic cells in the above is less than the number of steps in the second predetermined number of electrolytic cells, and the fourth switching element is coupled to the fourth predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic reactor assembly. In the steps, the fourth predetermined number of electrolytic cells further comprises at least one of the steps, which is less than the third predetermined number of electrolytic cells.

別の特徴として、コンピュータ可読媒体に格納された命令は、プロセッサに該方法を実行させるよう実行可能であり、該方法は、監視システムからの第1の信号が、電解反応器組立体に関連する第1の所定の温度範囲を識別する場合、第1の切替要素を作動させることによって、第1の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップをさらに含む。 As another feature, the instructions stored on the computer readable medium can be executed to cause the processor to perform the method, wherein the first signal from the monitoring system relates to the electrolytic reactor assembly. Identifying a first predetermined temperature range further comprises the step of operating the electrolytic reactor assembly in the first mode of operation by activating the first switching element.

さらなる特徴として、コンピュータ可読媒体に格納された命令は、プロセッサに該方法を実行させるよう実行可能であり、該方法は、監視システムからの第1の信号が、電解反応器組立体に関連する第1の所定の範囲の消費電流を識別する場合、第1の切替要素を作動させることによって、第1の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップをさらに含む。 As a further feature, the instructions stored on the computer readable medium can be executed to cause the processor to perform the method, wherein the first signal from the monitoring system is associated with the electrolytic reactor assembly. In identifying the current consumption in a predetermined range of 1, further comprising the step of operating the electrolytic reactor assembly in the first mode of operation by activating the first switching element.

さらに別の特徴として、コンピュータ可読媒体に格納された命令は、プロセッサに該方法を実行させるよう実行可能であり、該方法は、監視システムからの第2の信号が、電解反応器組立体に関連する第2の所定の温度範囲を識別する場合、第2の切替要素を作動させることによって、第2の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップであって、第2の所定の温度範囲は、第1の所定の温度範囲よりも低いステップをさらに含む。 Yet another feature is that the instructions stored on the computer readable medium can be executed to cause the processor to perform the method, wherein the second signal from the monitoring system is associated with the electrolytic reactor assembly. In order to identify the second predetermined temperature range, the second predetermined temperature range is a step of operating the electrolytic reactor assembly in the second operation mode by operating the second switching element. Further includes steps below the first predetermined temperature range.

さらなる特徴として、コンピュータ可読媒体に格納された命令は、プロセッサに該方法を実行させるよう実行可能であり、該方法は、監視システムからの第2の信号が、電解反応器組立体に関連する第2の所定の消費電流の範囲を識別する場合、第2の切替要素を作動させることによって、第2の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップであって、第2の所定の消費電流の範囲は、第1の所定の消費電流の範囲よりも低いステップをさらに含む。 As a further feature, the instructions stored on the computer readable medium can be executed to cause the processor to perform the method, wherein the second signal from the monitoring system is associated with the electrolytic reactor assembly. In order to identify the predetermined current consumption range of 2, the second predetermined current consumption is a step of operating the electrolytic reactor assembly in the second operation mode by operating the second switching element. The range of further includes steps lower than the first predetermined current consumption range.

別の特徴として、第2の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップにより、結果的に、電解反応器システムは、第1の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップよりも多くの熱を発生させる。 As another feature, the step of operating the electrolytic reactor assembly in the second mode of operation results in the electrolytic reactor system having more steps than operating the electrolytic reactor assembly in the first mode of operation. Generates heat.

さらに別の特徴として、コンピュータ可読媒体に格納された命令は、プロセッサに該方法を実行させるよう実行可能であり、該方法は、監視システムからの第3の信号が、電解反応器組立体に関連する第3の所定の温度範囲を識別する場合、第3の切替要素を作動させることによって、第3の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップであって、第3の所定の温度範囲は、第2の所定の温度範囲よりも低いステップをさらに含む。 Yet another feature is that the instructions stored on the computer readable medium can be executed to cause the processor to perform the method, wherein a third signal from the monitoring system is associated with the electrolytic reactor assembly. In order to identify a third predetermined temperature range, the third predetermined temperature range is a step of operating the electrolytic reactor assembly in the third operation mode by operating the third switching element. Further includes steps below the second predetermined temperature range.

さらなる特徴として、コンピュータ可読媒体に格納された命令は、プロセッサに該方法を実行させるよう実行可能であり、該方法は、監視システムからの第3の信号が、電解反応器組立体に関連する第3の所定の消費電流の範囲を識別する場合、第3の切替要素を作動させることによって、第3の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップであって、第3の所定の消費電流の範囲は、第2の所定の消費電流の範囲よりも低いステップをさらに含む。 As a further feature, the instructions stored on the computer readable medium can be executed to cause the processor to perform the method, wherein a third signal from the monitoring system is associated with the electrolytic reactor assembly. In order to identify the predetermined current consumption range of 3, the third predetermined current consumption is a step of operating the electrolytic reactor assembly in the third operation mode by operating the third switching element. The range of further includes steps lower than the second predetermined current consumption range.

別の特徴として、第3の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップにより、結果的に、電解反応器システムは、第1の動作モード又は第2の動作モードのどちらで電解反応器組立体を動作させるステップよりも、多くの熱を発生させる。 As another feature, the step of operating the electrolytic reactor assembly in the third mode of operation results in the electrolytic reactor system being set up in either the first mode of operation or the second mode of operation. It generates more heat than the steps that move a solid.

さらに別の特徴として、コンピュータ可読媒体に格納された命令は、プロセッサに該方法を実行させるよう実行可能であり、該方法は、監視システムからの第4の信号が、電解反応器組立体に関連する第3の所定の温度範囲を識別する場合、第4の切替要素を作動させることによって、第4の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップをさらに含む。 Yet another feature is that the instructions stored on the computer readable medium can be executed to cause the processor to perform the method, wherein the fourth signal from the monitoring system is associated with the electrolytic reactor assembly. In order to identify a third predetermined temperature range, the step of operating the electrolytic reactor assembly in the fourth mode of operation is further included by activating the fourth switching element.

さらなる特徴として、コンピュータ可読媒体に格納された命令は、プロセッサに該方法を実行させるよう実行可能であり、該方法は、監視システムからの第4の信号が、電解反応器組立体に関連する第3の所定の消費電流の範囲を識別する場合、第4の切替要素を作動させることによって、第4の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップをさらに含む。 As a further feature, the instructions stored on the computer readable medium can be executed to cause the processor to perform the method, wherein the fourth signal from the monitoring system is associated with the electrolytic reactor assembly. In identifying the predetermined current consumption range of 3, further comprising the step of operating the electrolytic reactor assembly in the fourth mode of operation by activating the fourth switching element.

別の特徴として、第4の動作モードで電解反応器組立体を動作させるステップにより、結果的に、電解反応器システムは、第1の動作モード、第2の動作モード、又は第3の動作モードのいずれで電解反応器組立体を動作させるステップよりも、多くの熱を発生させる。 As another feature, the step of operating the electrolytic reactor assembly in the fourth operating mode results in the electrolytic reactor system having a first operating mode, a second operating mode, or a third operating mode. Generates more heat than in any of the steps to operate the electrolytic reactor assembly.

さらに別の特徴として、電解反応器は内燃機関に結合され、電解反応器内で使用される電解質溶液は水であり、コンピュータ可読媒体に格納されたものは、プロセッサに該方法を実行させるよう実行可能であり、該方法は、内燃機関に関連する1つ又は複数の動作状態を検出するステップであって、内燃機関は、炭素ベースの燃料、水素ガス、及び酸素ガスの混合物を燃焼するように構成されるステップと、制御ユニットで、内燃機関がより多量の水素ガスを必要とするかどうかを判定するステップと、内燃機関がより多量の水素ガスを必要とする場合、第2の切替要素、第3の切替要素、及び第4のスイッチ要素のうちの少なくとも1つを作動させるステップとをさらに含む。 Yet another feature is that the electrolytic reactor is coupled to an internal combustion engine, the electrolyte solution used in the electrolytic reactor is water, and what is stored in a computer-readable medium is executed to force the processor to perform the method. It is possible, the method is a step of detecting one or more operating conditions associated with an internal combustion engine, such that the internal combustion engine burns a mixture of carbon-based fuel, hydrogen gas, and oxygen gas. A configuration step, a step in the control unit to determine if the internal combustion engine requires more hydrogen gas, and a second switching element, if the internal combustion engine requires more hydrogen gas. It further includes a third switching element and a step of activating at least one of the fourth switch elements.

本出願の他の特徴及び利点は、添付図面と共に理解される、以下の詳細な説明から明らかとなろう。しかし、詳細な説明及び特定の実例は、出願の好ましい実施例を示しながらも、ただ単に例示するために提供されていることを理解されたい。というのは、詳細な説明から、当業者には、出願の精神及び範囲内での様々な変更及び修正が明らかになるからである。 Other features and advantages of this application will become apparent from the detailed description below, which will be understood with the accompanying drawings. However, it should be understood that the detailed description and specific examples are provided solely for illustration purposes, while showing preferred embodiments of the application. This is because the detailed description reveals to those skilled in the art various changes and amendments within the spirit and scope of the application.

本明細書に記載の様々な実施例のより適切な理解のために、且つこれらの様々な実施例をどのように実行できるかをより明確に示すために、実例として、少なくとも1つの例示的な実施例を示す添付図面を参照することにする。ここで、図を簡単に説明することにする。 As an example, at least one exemplary example is provided for a better understanding of the various embodiments described herein and to more clearly show how these various embodiments can be carried out. The accompanying drawings showing examples will be referred to. Here, the figure will be briefly described.

例示的な実施例による、ラップ・ヒータの画像である。It is an image of a lap heater according to an exemplary embodiment. 別の例示的な実施例による、フィラメント・ヒータの画像である。It is an image of a filament heater according to another exemplary embodiment. さらに別の例示的な実施例による、絶縁ラップの画像である。It is an image of an insulating wrap according to yet another exemplary embodiment. 燃料管理システムの、実例の構成図である。It is a block diagram of an example of a fuel management system. 燃料管理システムの、別の実例の構成図である。It is a block diagram of another example of a fuel management system. 電解反応器システムの、実例の構成図である。It is a block diagram of an example of an electrolytic reactor system. 反応器システムの、実例の構成図である。It is a block diagram of an example of a reactor system. 図3Bの反応器システムの、簡略化された構成図である。FIG. 3B is a simplified configuration diagram of the reactor system of FIG. 3B. 図3Bの反応器システムの、実例の概略図である。FIG. 3B is a schematic diagram of an example of the reactor system of FIG. 3B. 図3Bの反応器システムの、別の実例の概略図である。FIG. 3B is a schematic diagram of another example of the reactor system of FIG. 3B. 図3Bの反応器システムの、さらなる実例の概略図である。FIG. 3B is a schematic diagram of a further embodiment of the reactor system of FIG. 3B. 図3Bの反応器システムの、さらに別の実例の概略図である。FIG. 3 is a schematic representation of yet another embodiment of the reactor system of FIG. 3B. 反応器セル及びタンク・システム組立体の、実例の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of an example of a reactor cell and a tank system assembly. 反応器セル及びタンク・システム組立体の、別の実例の概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of another embodiment of the reactor cell and tank system assembly. トリガされていない状態のフロート・スイッチの、例示的な斜視図である。It is an exemplary perspective view of a float switch in an untriggered state. トリガされた状態の図5Cのフロート・スイッチの、別の例示的な斜視図である。Another exemplary perspective view of the float switch of FIG. 5C in the triggered state. 反応器セル及びタンク・システム組立体の、別の実例の概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of another embodiment of the reactor cell and tank system assembly. 反応器セル及びタンク・システム組立体の、さらなる実例の概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of a further embodiment of the reactor cell and tank system assembly. 反応器セル及びタンク・システム組立体の、さらに別の実例の概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of yet another embodiment of the reactor cell and tank system assembly. いくつかの実施例による、反応器及びタンク組立体内の容器の、概略上面斜視図である。FIG. 3 is a schematic top perspective view of the reactor and the container in the tank assembly according to some embodiments. 例示的なガス継手の斜視図である。It is a perspective view of an exemplary gas joint. 例示的なガス管の斜視図である。It is a perspective view of an exemplary gas pipe. 例示的な電解反応器システムの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of an exemplary electrolytic reactor system. 反応器システムの構成を変更する方法の、実例の図である。It is a figure of the example of the method of changing the configuration of a reactor system. 反応器システムの構成を変更する方法の、別の実例の図である。It is a figure of another example of the method of changing the configuration of a reactor system. 一実例による、反応器システムの構成を変更する方法の図である。It is a figure of the method of changing the configuration of a reactor system by an example. 別の実例による、反応器システムの構成を変更する別の方法の図である。It is a figure of another way to change the configuration of a reactor system by another example.

当業者は、以下に説明される図面が、例示のみを目的としていることを理解するであろう。図面は、出願人の教示の範囲を限定することを何等意図するものではない。加えて、説明図を単純且つ明確にするために、図に示される要素は、必ずしも原寸に比例して描かれているわけではないことが理解されよう。たとえば、要素のうちのいくつかの寸法は、明確にするために、他の要素に比べて誇張されている場合がある。さらに、適切と考えられる場合、一致する要素又は類似の要素を示すために、参照番号が図間で繰り返される場合がある。 Those skilled in the art will appreciate that the drawings described below are for illustration purposes only. The drawings are not intended to limit the scope of the applicant's teachings. In addition, for the sake of simplicity and clarity, it will be understood that the elements shown in the figure are not necessarily drawn in proportion to their actual size. For example, some dimensions of an element may be exaggerated compared to other elements for clarity. In addition, reference numbers may be repeated between figures to indicate matching or similar elements, where appropriate.

特許請求の範囲に記載される主題の少なくとも1つの実施例の実例を提示するために、様々な装置又はプロセスを以下に説明することにする。以下に説明する実施例は、どの特許請求の範囲に記載される主題をも制限するものではなく、どの特許請求の範囲に記載される主題も、以下に説明するものとは異なるプロセス、装置、デバイス、又はシステムを包含できる。特許請求の範囲に記載される主題は、以下に説明する任意の1つの装置、デバイス、システム又はプロセスのすべての特徴を有する装置、デバイス、システム又はプロセスに、或いは以下に説明する複数の若しくはすべての装置、デバイス、システム又はプロセスに共通の特徴に、限定されるものではない。以下で説明する装置、装置、システム又はプロセスは、どの特許請求の範囲に記載される主題の実施例でもない場合がある。この文書で特許請求の範囲に記載されていない、以下に説明する装置、デバイス、システム、又はプロセスに開示されているどの主題も、別の保護的な法律文書、たとえば継続特許出願の主題である場合があり、出願人、発明者、又は所有者は、かかるどの主題をも、この文書内で開示することによって放棄する、棄権する、又は公共に捧げる意図はない。 Various devices or processes will be described below in order to present examples of at least one embodiment of the subject matter described in the claims. The embodiments described below do not limit the subject matter described in any of the claims, and the subject matter described in any claim is different from the processes, devices, and mechanisms described below. Can include devices or systems. The subject matter described in the claims is any one device, device, system or process having all the features of any one device, device, system or process described below, or multiple or all described below. Not limited to features common to any device, device, system or process. The device, device, system or process described below may not be an embodiment of the subject matter described in any claim. Any subject disclosed in the device, device, system, or process described below that is not included in the claims in this document is the subject of another protective legal document, such as a continuation patent application. In some cases, the applicant, inventor, or owner has no intention of abandoning, abandoning, or dedicating any such subject matter by disclosure in this document.

さらに、説明図を単純且つ明確にするために、適切であると考えられる場合、一致する又は類似する要素を示すために、参照番号が、図面間で繰り返される場合があることが理解されよう。加えて、本明細書に記載の例示的な実施例の完全な理解をもたらすために、多数の特定の詳細を示している。ただし、本明細書に記載の例示的な実施例は、こうした特定の詳細なしに実施され得ることを、当業者は理解されよう。他の実例では、本明細書に記載の例示的な実施例を曖昧にしないように、よく知られた方法、手順、及び構成要素を詳細には説明していない。加えて、この説明は、本明細書に記載の例示的な実施例の範囲を限定するものと見なされるべきではない。 Further, it will be appreciated that reference numbers may be repeated between drawings to indicate matching or similar elements, where appropriate for simplicity and clarity of the illustration. In addition, a number of specific details are given to provide a complete understanding of the exemplary embodiments described herein. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that the exemplary embodiments described herein can be performed without these particular details. Other examples do not detail well-known methods, procedures, and components so as not to obscure the exemplary embodiments described herein. In addition, this description should not be considered as limiting the scope of the exemplary embodiments described herein.

本明細書で使用される「結合される」又は「結合する」という用語は、この用語が使用される文脈に応じて、いくつかの相異なる意味を有し得ることにも留意されたい。たとえば、結合するという用語は、機械的又は電気的な意味合いを持つことができる。たとえば、本明細書で使用される場合、「結合される」又は「結合する」という用語は、個々の文脈に応じて、2つの要素又はデバイスが、互いに直接接続され得るか、或いは、たとえば、これらに限定されるものではないが、ワイヤ又はケーブルなどの、電気的要素、電気信号、又は機械的要素を介して、1つ若しくは複数の中間要素又はデバイスを経由して、互いに接続され得ることを示すことができる。 It should also be noted that the term "combined" or "combined" as used herein can have several different meanings, depending on the context in which the term is used. For example, the term combining can have mechanical or electrical implications. For example, as used herein, the term "combined" or "combined" allows two elements or devices to be directly connected to each other, or eg, for example, depending on the individual context. Not limited to these, but may be connected to each other via one or more intermediate elements or devices via electrical elements, electrical signals, or mechanical elements such as wires or cables. Can be shown.

本明細書で使用される「実質的に」、「ほぼ」、及び「約」などの程度を指す用語は、最終結果が著しく変更されないように、修飾される用語の妥当な量の誤差を意味することに留意されたい。これらの程度を指す用語は、この誤差が修飾する用語の意味を否定しない場合、修飾された用語の誤差を含むと解釈されたい。 As used herein, terms such as "substantially," "almost," and "about" mean a reasonable amount of error in the terms that are modified so that the final result does not change significantly. Please note that Terms referring to these degrees should be construed to include errors in the modified term if this error does not deny the meaning of the term modifying.

さらに、本明細書での端点を使ったどの数値範囲の列挙も、その範囲内に含まれるすべての数及び小数を含む(たとえば、1から5は、1、1.5、2、2.75、3、3.90、4、及び5を含む)。すべての数及びその小数は、最終結果が著しく変わらない場合に、参照されている数の特定の量までのばらつきを意味する「ほぼ」という用語を使って修飾されると想定されることも、理解されたい。 In addition, any numerical range enumeration using endpoints herein includes all numbers and decimals contained within that range (eg, 1 to 5 are 1, 1.5, 2, 2.75). , 3, 3.90, 4, and 5). It is also assumed that all numbers and their decimals are modified using the term "almost" to mean variability up to a certain amount of referenced numbers if the final result does not change significantly. I want you to understand.

本明細書に記載のデバイス、システム、及び方法の様々な実施例は、ハードウェア及びソフトウェアの組合せを使用して実施できる。こうした実施例は、プログラム可能なデバイス上で実行するコンピュータ・プログラムを部分的に使用して実施でき、各プログラム可能なデバイスには、少なくとも1つのプロセッサ、オペレーティング・システム、1つ又は複数のデータ記憶部(揮発性メモリ、不揮発性メモリ、若しくは他のデータ記憶要素、又はその組合せを含む)、少なくとも1つの通信インタフェース、並びに本明細書に記載の少なくとも1つの実施例の機能を実施するのに必要な、他のいかなる関連するハードウェア及びソフトウェアも含まれる。たとえば、これらに限定されるものではないが、コンピュータ処理デバイスは、サーバ、ネットワーク機器、組込デバイス、コンピュータ拡張モジュール、パーソナル・コンピュータ、ラップトップ、携帯情報端末、携帯電話、スマートフォン・デバイス、タブレット・コンピュータ、無線デバイス、又は本明細書に記載の方法を実行するように構成され得る他のいかなるコンピュータ処理デバイスでもあり得る。個々の実施例は、コンピュータ処理デバイスの適用例によって変わる。 Various embodiments of the devices, systems, and methods described herein can be performed using a combination of hardware and software. These examples can be implemented partially using computer programs running on programmable devices, where each programmable device has at least one processor, operating system, one or more data stores. A unit (including a volatile memory, a non-volatile memory, or other data storage element, or a combination thereof), at least one communication interface, and necessary to carry out the functions of at least one embodiment described herein. Also includes any other related hardware and software. For example, but not limited to, computer processing devices include servers, network devices, embedded devices, computer expansion modules, personal computers, laptops, personal digital assistants, mobile phones, smartphone devices, tablets, etc. It can be a computer, a wireless device, or any other computer processing device that can be configured to perform the methods described herein. Individual embodiments will vary depending on the application of the computer processing device.

いくつかの実施例では、通信インタフェースは、ネットワーク通信インタフェース、USB接続、又は当業者には既知の別の好適な接続であり得る。他の実施例では、通信インタフェースは、プロセス間通信(IPC:inter-process communication)用のものなど、ソフトウェア通信インタフェースであり得る。さらに他の実施例では、ハードウェア、ソフトウェア、及びそれらの組合せとして実装される、通信インタフェースの組合せがあり得る。 In some embodiments, the communication interface may be a network communication interface, a USB connection, or another suitable connection known to those of skill in the art. In another embodiment, the communication interface may be a software communication interface, such as one for interprocess communication (IPC). In yet another embodiment, there may be a combination of hardware, software, and communication interfaces implemented as a combination thereof.

本明細書に記載の少なくともいくつかの実施例では、プログラム・コードは、入力データに使用され、本明細書に記載の少なくともいくつかの機能を実行し、出力情報を作ることができる。出力情報は、表示又はさらに処理するために、1つ又は複数の出力デバイスに供給できる。 In at least some of the embodiments described herein, the program code is used for input data and can perform at least some of the functions described herein to produce output information. The output information can be supplied to one or more output devices for display or further processing.

本明細書に記載の、プログラムを使用する少なくともいくつかの実施例は、高度の手続き型若しくはオブジェクト指向プログラミング及び/又はスクリプト言語、或いはその両方で実施できる。したがって、プログラム・コードは、C、Java、SQL、又は他のどの好適なプログラミング言語でも記述でき、オブジェクト指向プログラミングの熟練者には既知であるように、モジュール又はクラスが含まれ得る。しかし、他のプログラムは、必要に応じて、組立体、機械語、又はファームウェアで実施できる。いずれの場合も、言語は、コンパイルされた、又はインタプリタで翻訳された言語であり得る。 At least some of the examples described herein using programs can be implemented in advanced procedural and / or object-oriented programming and / or scripting languages, or both. Thus, the program code can be written in C, Java, SQL, or any other suitable programming language and may include modules or classes, as is known to experts in object-oriented programming. However, other programs can be implemented in assembly, machine language, or firmware as needed. In either case, the language can be a compiled or interpreter-translated language.

コンピュータ・プログラムは、記憶媒体(たとえば、ROM、磁気ディスク、光ディスクなどであるがこれらに限定されない、コンピュータ可読媒体)、又は汎用若しくは専用コンピュータ処理デバイスで読取り可能なデバイスに格納できる。プログラム・コードは、コンピュータ処理デバイスで読み取られると、コンピュータ処理デバイスを、本明細書に記載の方法の少なくとも1つを実行するために、新しい、特定の、事前定義されたやり方で動作するよう設定する。 The computer program can be stored on a storage medium (eg, a computer-readable medium such as, but not limited to, a ROM, a magnetic disk, an optical disk, etc.) or a device readable by a general-purpose or dedicated computer processing device. The program code, when read by the computer processing device, sets the computer processing device to operate in a new, specific, predefined way to perform at least one of the methods described herein. do.

さらに、本明細書に記載の実施例のシステム、プロセス、及び方法に関連するプログラムの一部は、1つ又は複数のプロセッサ用のコンピュータ使用可能命令を有するコンピュータ可読媒体を含む、コンピュータ・プログラム製品の形で配布できる。媒体は、1つ又は複数のディスケット、コンパクト・ディスク、テープ、チップ、並びに磁気及び電子記憶装置などであるがこれらに限定されない、非一時的な形態を含む、様々な形態で提供され得る。代替の実施例では、媒体は、有線伝送、衛星伝送、インターネット伝送(たとえば、ダウンロード)、メディア、デジタル及びアナログ信号などであるがこれらに限定されない、本質的に一時的なものであり得る。コンピュータ使用可能命令は、コンパイルされたコード及びコンパイルされていないコードを含む、様々な形式でもあり得る。 In addition, some of the programs related to the systems, processes, and methods of the embodiments described herein include computer-readable media with computer-enabled instructions for one or more processors, computer program products. Can be distributed in the form of. The medium may be provided in a variety of forms, including but not limited to, non-temporary forms such as, but not limited to, one or more discets, compact discs, tapes, chips, and magnetic and electronic storage devices. In alternative embodiments, the medium may be, but is not limited to, a wired transmission, a satellite transmission, an internet transmission (eg, download), a medium, a digital and analog signal, and the like, in essence, temporary. Computer-enabled instructions can also be in various forms, including compiled and uncompiled code.

内燃機関に水素ガス及び酸素ガスを供給する電解反応器システムは、一般に、効果的に動作させるために最適な温度範囲が必要である。最適な温度範囲より低い周囲温度で、すなわち、より寒い天候で動作する電解反応器システムは、電気分解プロセスを開始するのに外部熱源が必要となる場合がある。 Electrolytic reactor systems that supply hydrogen and oxygen gases to internal combustion engines generally require an optimum temperature range for effective operation. Electrolytic reactor systems operating at ambient temperatures below the optimum temperature range, i.e. in colder weather, may require an external heat source to initiate the electrolysis process.

電解反応器システムで使用される従来の外部熱源の実例を、図1A~図1Cに示す。図1Aは、電解質溶液を電解反応器に供給するノックアウト・タンクの周りに巻き付けることができるラップ・ヒータ100の画像である。図1Bは、ノックアウト・タンクの内部に吊り下げることができる、フィラメント・ヒータ110の画像である。図1Cは、熱を保存するために、やはりノックアウト・タンクの周りに巻き付けることができる、絶縁ラップ120の画像である。 Examples of conventional external heat sources used in electrolytic reactor systems are shown in FIGS. 1A-1C. FIG. 1A is an image of a wrap heater 100 that can be wrapped around a knockout tank that supplies an electrolyte solution to an electrolytic reactor. FIG. 1B is an image of a filament heater 110 that can be suspended inside a knockout tank. FIG. 1C is an image of an insulating wrap 120 that can also be wrapped around a knockout tank to store heat.

しかし、外部熱源の使用は、いくつかの課題を引き起こす。具体的には、外部熱源は、通常、電気分解プロセスを実行する電解セル又は電極から取り外される、ノックアウト・タンクの上又は内部に配置されるので、電極及び電解質溶液は、外部熱源から直接的には熱を受け取らない。したがって、電極及び電解液は、機能的な動作状態まで暖機するのに長い時間がかかる。さらに、外部熱源によって生じる熱は、周囲に逃げることが多く、電解反応器内の電解質溶液に直接伝達されない。 However, the use of external heat sources poses some challenges. Specifically, the electrode and electrolyte solution are placed directly on or inside the knockout tank, which is usually removed from the electrolytic cell or electrode performing the electrolysis process, so that the electrode and electrolyte solution are directly from the external heat source. Does not receive heat. Therefore, it takes a long time for the electrodes and the electrolytic solution to warm up to a functional operating state. Furthermore, the heat generated by the external heat source often escapes to the surroundings and is not directly transferred to the electrolyte solution in the electrolytic reactor.

外部熱源はまた、電解反応器に必要な電力とは別に、熱を発生させるために追加で電力を投入する必要がある。たとえば、図1Aのラップ・ヒータ100及び図1Bのフィラメント・ヒータ110は、熱を発生させるために、40Wの電力定格の12V供給源を必要とする場合がある。外部熱源を装着し、熱源を電源に接続することも、時間を消費し、費用のかかるプロセスであり得る。 The external heat source also needs to be additionally powered to generate heat, in addition to the power required for the electrolytic reactor. For example, the lap heater 100 of FIG. 1A and the filament heater 110 of FIG. 1B may require a 12V source with a power rating of 40W to generate heat. Installing an external heat source and connecting the heat source to a power source can also be a time-consuming and costly process.

最後に、潜在的な安全上の問題は、電解反応器と共に外部熱源を使用することに起因し得る。たとえば、図1Aのラップ・ヒータ100などの巻付け式ヒータは、ノックアウト・タンクの溶融、及び腐食性の高い電解質溶液の漏れを引き起こす可能性がある。図1Bのフィラメント・ヒータ110はまた、ノックアウト・タンク内部で、電気分解の副生成物として生じ得る水素ガスに点火しやすい。 Finally, potential safety issues can result from the use of external heat sources with electrolytic reactors. For example, a wrap-around heater such as the wrap heater 100 of FIG. 1A can cause the knockout tank to melt and the highly corrosive electrolyte solution to leak. The filament heater 110 of FIG. 1B is also prone to ignite hydrogen gas, which can occur as a by-product of electrolysis, inside the knockout tank.

本明細書で論じられる様々な実施例では、外部熱源を必要とせずに効率的に動作できる、改良型の電解反応器のシステム及び方法が提供される。具体的には、本明細書に開示される改良型の電解反応器は、電解反応器の構成を変更することにより、低温、すなわち電解反応器の最適温度範囲より低い温度で動作するように構成される。以下で詳細に論じられるように、いくつかの実施例では、改良型の電解反応器は、電気分解のプロセスに関与する作動電解セル又は作動電極の数を減らすように構成される。電解反応器内の作動セルの数を減らすことにより、同じ入力電圧がより少ないセル間で分割され、その結果セル当りの電流が増加し、それに応じて、電気分解によるガス生成量が一層増える。ガス生成量の増加により、次に、反応器が、反応器の最適な温度範囲まで暖機される。結果として、本明細書で提供される電解反応器システムは、作動直後に、機能的な動作状態まで暖機することができる。 The various embodiments discussed herein provide improved electrolytic reactor systems and methods that can operate efficiently without the need for an external heat source. Specifically, the improved electrolytic reactor disclosed herein is configured to operate at low temperatures, i.e., below the optimum temperature range of the electrolytic reactor, by modifying the configuration of the electrolytic reactor. Will be done. As discussed in detail below, in some embodiments, the modified electrolytic reactor is configured to reduce the number of working electrolytic cells or working electrodes involved in the process of electrolysis. By reducing the number of working cells in the electrolytic reactor, the same input voltage is split between the smaller cells, resulting in an increase in current per cell, which in turn increases the amount of gas produced by electrolysis. The increase in gas production then warms the reactor to the optimum temperature range of the reactor. As a result, the electrolytic reactor system provided herein can be warmed up to a functional operating state immediately after operation.

それぞれが、本明細書に開示される反応器システムの例示的な適用例を示している、図2A及び図2Bの両方を簡単に参照する。図2Aは、具体的には、一実例による燃料管理システム200Aの構成図を示している。図2Bは、別の実例による燃料管理システム200Bの構成図を示している。 A brief reference is made to both FIGS. 2A and 2B, each of which illustrates exemplary applications of the reactor system disclosed herein. FIG. 2A specifically shows a configuration diagram of a fuel management system 200A according to an example. FIG. 2B shows a block diagram of the fuel management system 200B according to another embodiment.

図2Aの燃料管理システム200A及び図2Bの燃料管理システム200Bは、内燃機関(ICE:intenal combustion engine)208の燃費を改善するために使用される、反応器システム313を示している。具体的には、反応器システム313は、内燃機関208の吸気流に水素(H)ガス及び酸素(O)ガスを供給する、電気分解のプロセスを実行するように構成される。 The fuel management system 200A of FIG. 2A and the fuel management system 200B of FIG. 2B show a reactor system 313 used to improve the fuel economy of an internal combustion engine (ICE) 208. Specifically, the reactor system 313 is configured to perform an electrolysis process that supplies hydrogen (H 2 ) gas and oxygen (O 2 ) gas to the intake flow of the internal combustion engine 208.

図2A及び図2Bに示される実施例では、反応器システム313の構成、及びそれに応じた動作は、反応器システム313に関連する特定の属性に基づいて変更される。かかる属性のいくつかの非限定的な実例には、反応器システム313に関連する周囲温度、反応器システム313に関連する消費電流、反応器システム313内で発生されるガスの量、反応器システム内で生じる熱量、などが含まれ得る。これは、特に図3A~図3C及び図4A~図4Dを参照して、以下で詳細に論じられる。 In the embodiments shown in FIGS. 2A and 2B, the configuration of the reactor system 313 and its corresponding operation are modified based on specific attributes associated with the reactor system 313. Some non-limiting examples of such attributes include the ambient temperature associated with the reactor system 313, the current consumption associated with the reactor system 313, the amount of gas generated within the reactor system 313, and the reactor system. The amount of heat generated inside, etc. may be included. This will be discussed in detail below with reference to FIGS. 3A-3C and 4A-4D in particular.

以下で論じられる様々な実施例において、反応器システム313の構成は、反応器システム313内の作動電解セルの数を増加又は減少させることによって変更される。以下で詳細に論じられるように、レクタ・システム313内の作動電解セルの数を操作することによって、ガスの生成量及び生じる熱量を制御できる。 In the various embodiments discussed below, the configuration of the reactor system 313 is modified by increasing or decreasing the number of working electrolytic cells in the reactor system 313. As discussed in detail below, the amount of gas produced and the amount of heat generated can be controlled by manipulating the number of working electrolytic cells in the lecta system 313.

例示的な実施例による、電解反応器プラットフォーム300を示す図3Aを参照する。電解反応器プラットフォーム300は、溶液ポンプ390、反応器システム313、及び制御システム301を備える。 See FIG. 3A showing the electrolytic reactor platform 300 according to an exemplary embodiment. The electrolytic reactor platform 300 includes a solution pump 390, a reactor system 313, and a control system 301.

溶液ポンプ390は、電気分解するために、電解質溶液を反応器システム313に供給するように構成される。場合によっては、溶液ポンプ390は、純水又は実質的に純粋な水(たとえば、蒸留水)の供給源に結合されている。 The solution pump 390 is configured to supply an electrolyte solution to the reactor system 313 for electrolysis. In some cases, the solution pump 390 is coupled to a source of pure water or substantially pure water (eg, distilled water).

反応器システム313は、反応器セル組立体310を備える。反応器セル組立体310は、電気分解のプロセスを実行するように構成された、互いに接続された多数の電解セルを備える。反応器セル組立体310は、溶液ポンプ390と流体連結されているタンク・システム312から電解質溶液を受容する。 The reactor system 313 comprises a reactor cell assembly 310. The reactor cell assembly 310 comprises a large number of interconnected electrolytic cells configured to perform the process of electrolysis. The reactor cell assembly 310 receives the electrolyte solution from the tank system 312 that is fluid connected to the solution pump 390.

電解質溶液が水である場合に、反応器セル組立体310は、水と水酸化カリウム(KOH)との組合せを受容するように構成される。電解質溶液が水である、他のいくつかの場合において、反応器セル組立体310は、水とKOHとを別々に受容し、受け取った後に水とKOHとを組み合わせるように構成される。水とKOHとを別々に受容する場合、反応器セル組立体310は、KOHの供給源に結合されている。 When the electrolyte solution is water, the reactor cell assembly 310 is configured to accept a combination of water and potassium hydroxide (KOH). In some other cases where the electrolyte solution is water, the reactor cell assembly 310 is configured to receive water and KOH separately and then combine water and KOH after receiving. When receiving water and KOH separately, the reactor cell assembly 310 is coupled to a source of KOH.

KOHは、水の導電性を高めるために水に遊離イオンを与え、ひいては電気分解のプロセスを容易にするので、通常、水の電気分解に使用される。場合によっては、反応器セル組立体310内部の溶液には、55%の水と45%のKOHとの混合物が含まれる。かかる場合、反応器システム313は、腐食性KOH蒸気が確実に生じず、よって反応器システム313から出ないようにするために、摂氏65度未満の温度で動作することが必要となり得る。これは、反応器システム313をICEと組み合わせて使用する場合に特に重要である。というのは、さもなければICEが、KOH蒸気によって腐食される可能性があるためである。反応器システム313はまた、摂氏マイナス28度より高い温度で動作することも必要であり得る。具体的には、KOHは、摂氏マイナス28度未満の温度でKOHの凝固点に達し、これにより、反応器システム313が動作不能になる可能性がある。 KOH is commonly used for electrolysis of water because it imparts free ions to the water to increase its conductivity and thus facilitates the process of electrolysis. In some cases, the solution inside the reactor cell assembly 310 contains a mixture of 55% water and 45% KOH. In such cases, the reactor system 313 may need to operate at a temperature below 65 degrees Celsius to ensure that corrosive KOH vapor is not generated and thus does not exit the reactor system 313. This is especially important when the reactor system 313 is used in combination with the ICE. This is because otherwise the ICE can be corroded by KOH vapor. The reactor system 313 may also need to operate at temperatures above minus 28 degrees Celsius. Specifically, KOH reaches the freezing point of KOH at temperatures below -28 degrees Celsius, which can render the reactor system 313 inoperable.

電気分解プロセスを実行している間、反応器セル組立体310は、電解質溶液に対応する副生成物をガス状で発生させる。電解質溶液が水である場合、反応器セル組立体310は、電気分解の副生成物として、水素ガス及び酸素ガスを発生させるように構成される。次いで、副生成物は、タンク・システム312内に戻され、反応器システム313の適用例に基づく適切なシステムに送られる。反応器システム313が、適用例で内燃機関と共に使用され、エンジンの燃費を改善する場合、反応器システムのガス状副生成物はICEに送られる。反応器システム313のこの適用例は、図2A及び2Bを参照して、以下で詳細に論じられる。 While performing the electrolysis process, the reactor cell assembly 310 produces gaseous by-products corresponding to the electrolyte solution. When the electrolyte solution is water, the reactor cell assembly 310 is configured to generate hydrogen and oxygen gases as by-products of electrolysis. By-products are then returned into the tank system 312 and sent to the appropriate system based on the application of the reactor system 313. When the reactor system 313 is used with an internal combustion engine in an application to improve engine fuel economy, the gaseous by-products of the reactor system are sent to the ICE. This application of the reactor system 313 is discussed in detail below with reference to FIGS. 2A and 2B.

図3Aに示されるように、制御システム301は、以下でさらに詳細に説明されるように、監視システム350に結合される。監視システム350は、電解反応器プラットフォーム300の1つ又は複数の構成要素に関連する、1つ又は複数のパラメータを監視できる1つ又は複数のユニット、デバイス、及び/又はシステムを備え得る。たとえば、監視システム350は、反応器システム313に関連する温度を監視できる、1つ又は複数のセンサを備え得る。他のいくつかの場合では、監視システム350は、反応器システム313に関連する圧力を監視できる、1つ又は複数のセンサを備え得る。別の実例では、監視システム350は、反応器システム313の消費電流を測定できる、1つ又は複数のセンサを備え得る。 As shown in FIG. 3A, the control system 301 is coupled to the monitoring system 350, as described in more detail below. The monitoring system 350 may comprise one or more units, devices, and / or systems capable of monitoring one or more parameters associated with one or more components of the electrolytic reactor platform 300. For example, the monitoring system 350 may include one or more sensors capable of monitoring the temperature associated with the reactor system 313. In some other cases, the monitoring system 350 may include one or more sensors capable of monitoring the pressure associated with the reactor system 313. In another embodiment, the monitoring system 350 may include one or more sensors capable of measuring the current consumption of the reactor system 313.

一実施例では、監視システム350は、反応器システム313の周囲温度を監視するように構成される、温度センサ355を備える。温度センサ355は、反応器システム313から離れて位置するよう示されているが、温度センサ355は、反応器システム313の周囲温度を測定できるように、反応器システム313に関連するどこにでも位置し得る。たとえば、場合によっては、温度センサ355は、反応器システム313の内部に位置する。他のいくつかの場合では、温度センサ355は、反応器セル組立体310の内部に位置する。いくつかのさらなる場合では、温度センサ355は、タンク・システム312に隣接して位置する。理解され得るように、本明細書に開示される温度センサ355の様々な場所は、非限定的な実例にすぎないことを意図している。 In one embodiment, the monitoring system 350 comprises a temperature sensor 355 configured to monitor the ambient temperature of the reactor system 313. Although the temperature sensor 355 is shown to be located away from the reactor system 313, the temperature sensor 355 is located anywhere related to the reactor system 313 so that the ambient temperature of the reactor system 313 can be measured. obtain. For example, in some cases, the temperature sensor 355 is located inside the reactor system 313. In some other cases, the temperature sensor 355 is located inside the reactor cell assembly 310. In some additional cases, the temperature sensor 355 is located adjacent to the tank system 312. As will be appreciated, the various locations of the temperature sensor 355 disclosed herein are intended to be non-limiting examples only.

この実施例では、温度センサ355は、温度信号316aを通じて、温度測定値を制御システム301に送信するように構成される。制御システム301は、温度信号316aに含まれる情報を使用して、反応器システム313の動作に関する判定を行う。たとえば、制御システム301は、温度信号316aから、反応器システム313が理想的な動作温度範囲よりも低い温度で動作していることを判定できる。それに応じて制御システム301は、反応器システム313を理想的な動作温度範囲内まで加熱する目的で、反応器セル組立体310の構成を変えるよう反応器システム313に指示する、制御信号318を送信できる。 In this embodiment, the temperature sensor 355 is configured to transmit temperature measurements to the control system 301 through the temperature signal 316a. The control system 301 uses the information contained in the temperature signal 316a to make a determination regarding the operation of the reactor system 313. For example, the control system 301 can determine from the temperature signal 316a that the reactor system 313 is operating at a temperature lower than the ideal operating temperature range. Accordingly, the control system 301 transmits a control signal 318 instructing the reactor system 313 to change the configuration of the reactor cell assembly 310 for the purpose of heating the reactor system 313 to within the ideal operating temperature range. can.

別の実施例では、監視システム350は、反応器システム313の消費電流を監視するように構成される、電流センサ370を備え得る。たとえば、電流センサ370は、電流計又は他の好適な電流感知デバイスを備え得る。温度センサ355と同様に、電流センサ370は、電流信号370aを通じて、電流測定値を制御システム301に送信するように構成される。制御システム301は、電流信号370aに含まれる情報を使用して、反応器システム313の動作に関する判定を行う。 In another embodiment, the monitoring system 350 may include a current sensor 370 configured to monitor the current consumption of the reactor system 313. For example, the current sensor 370 may include an ammeter or other suitable current sensing device. Similar to the temperature sensor 355, the current sensor 370 is configured to transmit current measurements to the control system 301 through the current signal 370a. The control system 301 uses the information contained in the current signal 370a to make a determination regarding the operation of the reactor system 313.

少なくともいくつかの実施例では、電流信号370aに含まれる情報は、制御システム301によって使用され、反応器システム313によって生成されるガスの速度を判定できる。たとえば、反応器システム313による消費電流の多さは、より速いガス生成速度と相関し得る一方で、反応器システム313による消費電流の少なさは、より遅いガス生成速度と相関し得る。電解質溶液が水である場合、水分子を水素ガスと酸素ガスとの副生成物に分離するのに必要なエネルギー(たとえば、電流)を判定することで、消費電流はガス生成速度と相関し得る。 In at least some embodiments, the information contained in the current signal 370a is used by the control system 301 to determine the velocity of the gas produced by the reactor system 313. For example, a high current consumption by the reactor system 313 may correlate with a faster gas production rate, while a low current consumption by the reactor system 313 may correlate with a slower gas production rate. When the electrolyte solution is water, the current consumption can correlate with the gas generation rate by determining the energy (eg, current) required to separate the water molecules into the by-products of hydrogen gas and oxygen gas. ..

少なくともいくつかの例示的な場合において、制御システム301は、電流信号370aから、反応器システム313が大量の電流を消費しており、よって、理想的なガス生成速度を超える速度でガスを生成していると判定できる。この場合、制御システム301は、反応器システム313の消費電流並びに反応器システム313のガス生成速度の両方を低減する目的で、反応器セル組立体310の構成を変えるよう反応器システム313に指示する、制御信号318を送信できる。 In at least some exemplary cases, the control system 301 is consuming a large amount of current from the current signal 370a by the reactor system 313, thus producing gas at a rate above the ideal gas production rate. It can be determined that it is. In this case, the control system 301 instructs the reactor system 313 to change the configuration of the reactor cell assembly 310 in order to reduce both the current consumption of the reactor system 313 and the gas generation rate of the reactor system 313. , The control signal 318 can be transmitted.

他の実施例では、電流信号370aに含まれる情報はまた、反応器システム313の相対的な動作温度を判定するために、制御システム301によって使用され得る。たとえば、より高い(たとえば、より暖かい)動作温度では、反応器システム313のガス生成速度が増加し(すなわち、電気分解プロセスは、より高い温度で触媒される)、ひいては、反応器システム313は、より速いガス生成速度に対応するために、より多量の電流を消費する。逆に、より低い(たとえば、より冷たい)動作温度では、反応器システム313のガス生成速度は低下し(すなわち、電気分解プロセスは、より低い温度で悪影響を受ける)、ひいては、反応器システム313は、より遅いガス生成速度に応じて、より少量の電流を消費する。このようにして、反応器システム313の消費電流は、反応器システム313の動作温度と相関し得る。 In another embodiment, the information contained in the current signal 370a may also be used by the control system 301 to determine the relative operating temperature of the reactor system 313. For example, at higher (eg, warmer) operating temperatures, the rate of gas production of the reactor system 313 increases (ie, the electrolysis process is catalyzed at a higher temperature), and thus the reactor system 313. It consumes more current to accommodate faster gas production rates. Conversely, at lower (eg, colder) operating temperatures, the rate of gas production of the reactor system 313 slows down (ie, the electrolysis process is adversely affected at lower temperatures), and thus the reactor system 313. , Consume less current, depending on the slower gas production rate. In this way, the current consumption of the reactor system 313 can correlate with the operating temperature of the reactor system 313.

反応器システム313の消費電流と動作温度との間の関係を例示するために、以下の表1は、6つの監視された反応器の例示的な温度及び対応する消費電流の測定値を提示している。表1では、最初の3つの反応器(反応器1から3)の両端間の電圧、及び最後の3つの反応器(反応器4から6)の両端間の電圧がそれぞれ、一定のレベルに維持されている。観察されるように、6つの反応器のそれぞれについての温度上昇が、結果として、反応器のそれぞれによる、より多い消費電流をもたらした。

Figure 2022504162000002
To illustrate the relationship between current consumption and operating temperature of the reactor system 313, Table 1 below presents exemplary temperature and corresponding current consumption measurements for the six monitored reactors. ing. In Table 1, the voltage across the first three reactors (reactors 1 to 3) and the voltage across the last three reactors (reactors 4 to 6) are maintained at constant levels, respectively. Has been done. As observed, the temperature rise for each of the six reactors resulted in higher current consumption by each of the reactors.
Figure 2022504162000002

したがって、少なくともいくつかの例示的な場合において、制御システム301は、電流信号370aから、反応器システム313が少量の電流しか消費していないので、反応器システム313が理想的な温度範囲より低い温度範囲で動作していることを判定できる。結果として、制御システム301は、反応器システム313のガス生成速度を上げる目的で、ひいては、消費電流を増加させて、反応器システム313の動作温度を高める目的で、反応器セル組立体310の構成を変えるよう反応器システム313に指示する、制御信号318を送信できる。 Therefore, in at least some exemplary cases, the control system 301 is at a temperature below the ideal temperature range because the reactor system 313 consumes only a small amount of current from the current signal 370a. It can be determined that it is operating within the range. As a result, the control system 301 comprises the reactor cell assembly 310 for the purpose of increasing the gas production rate of the reactor system 313 and thus increasing the current consumption to increase the operating temperature of the reactor system 313. A control signal 318 can be transmitted instructing the reactor system 313 to change.

場合によっては、電流センサ370は、温度センサ355よりも信頼性の高い情報を提供し得る。たとえば、温度センサ355の場所、及び反応器セル組立体310に関連する熱伝導率などの要因に基づいて、温度センサ355で検出される温度は、ずれる可能性がある。 In some cases, the current sensor 370 may provide more reliable information than the temperature sensor 355. For example, the temperature detected by the temperature sensor 355 may deviate due to factors such as the location of the temperature sensor 355 and the thermal conductivity associated with the reactor cell assembly 310.

他のいくつかの場合において、温度センサ355を反応器システム313内に挿入することが実現不可能な場合がある(たとえば、システムが高圧下で動作している場合)。かかる場合に、電流センサ370は、反応器システム313の動作温度について、温度センサ355によって提示される情報よりも直接的で信頼できる示度を提供する可能性がある。 In some other cases, it may not be feasible to insert the temperature sensor 355 into the reactor system 313 (eg, if the system is operating under high pressure). In such cases, the current sensor 370 may provide a more direct and reliable reading of the operating temperature of the reactor system 313 than the information presented by the temperature sensor 355.

反応器セル313が内燃機関に水素ガス及び酸素ガスを供給する適用例では、エンジンの動作条件は、エンジン・データ信号314(たとえば、図2B)を通して制御システム301に通知され得る。制御システム301は、エンジン・データ信号314に含まれる情報を使用して、反応器システム313の動作に関する判定を行うことができる。たとえば、制御システム301は、内燃機関が水素ガス及び酸素ガスのより多い又はより少ない流入を必要とすることを、エンジン・データ信号314から判定できる。それに応じて制御システム301は、ICEへの水素ガス及び酸素ガスの、生成速度を上げるか又は下げる目的で、反応器セル組立体310の構成を変えるよう反応器システム313に指示する、制御信号318を送信できる。 In an application where the reactor cell 313 supplies hydrogen gas and oxygen gas to the internal combustion engine, the operating conditions of the engine may be notified to the control system 301 through the engine data signal 314 (eg, FIG. 2B). The control system 301 can use the information contained in the engine data signal 314 to make a determination regarding the operation of the reactor system 313. For example, the control system 301 can determine from the engine data signal 314 that the internal combustion engine requires more or less inflow of hydrogen and oxygen gases. Accordingly, the control system 301 instructs the reactor system 313 to change the configuration of the reactor cell assembly 310 for the purpose of increasing or decreasing the production rate of hydrogen gas and oxygen gas to the ICE, the control signal 318. Can be sent.

図示される実施例では、監視システム350はまた、反応器セル組立体310内部の電解質溶液のレベルを測定するように構成された、1つ又は複数のレベル・センサ360を備え得る。代替的又は追加的に、監視システム350は、タンク・システム312内部の電解質溶液及び水酸化カリウム(KOH)のレベルが所定の高さを超えるかどうかを判定するように構成される、1つ又は複数のオーバフロー・センサ365を備え得る。場合によっては、レベル・センサ360及び/又はオーバフロー・センサ365は、タンク・システム312に結合できる。たとえば、レベル・センサ360及び/又はオーバフロー・センサ365は、タンク・システム312内に設けられ得る。他のいくつかの場合では、レベル・センサ360及び/又はオーバフロー・センサ365は、反応器セル組立体310内に直接置かれ得る。 In the illustrated embodiment, the monitoring system 350 may also include one or more level sensors 360 configured to measure the level of the electrolyte solution inside the reactor cell assembly 310. Alternatively or additionally, the monitoring system 350 is configured to determine if the levels of electrolyte solution and potassium hydroxide (KOH) inside the tank system 312 exceed a predetermined height. A plurality of overflow sensors 365 may be provided. In some cases, the level sensor 360 and / or the overflow sensor 365 can be coupled to the tank system 312. For example, the level sensor 360 and / or the overflow sensor 365 may be provided within the tank system 312. In some other cases, the level sensor 360 and / or the overflow sensor 365 may be placed directly within the reactor cell assembly 310.

レベル・センサ360がタンク・システム312内部に配置される、いくつかの場合に、センサ360は、センサ信号312aを制御システム301に送信するように構成され、ここでセンサ信号312aは、反応器セル組立体310内の溶液の量を識別する。レベル・センサ360がタンク・システム312の外部に配置される、他の場合に、センサ360は、センサ信号312a’を制御システム301に送信するように構成され、センサ信号312a’は同じく、反応器セル組立体310内の溶液の量を識別できる。制御システム301は、センサ信号を受信及び処理することができ、溶液レベルが所定の閾値を超えると判定される場合、制御信号319を溶液ポンプ390に送信して、溶液ポンプに、タンク・システム312へ電解質溶液を供給するのを止めるよう指示できる。 The level sensor 360 is located inside the tank system 312, in some cases the sensor 360 is configured to send the sensor signal 312a to the control system 301, where the sensor signal 312a is the reactor cell. Identify the amount of solution in the assembly 310. In other cases, the level sensor 360 is located outside the tank system 312, the sensor 360 is configured to send the sensor signal 312a'to the control system 301, and the sensor signal 312a' is also a reactor. The amount of solution in the cell assembly 310 can be identified. The control system 301 can receive and process the sensor signal, and if it is determined that the solution level exceeds a predetermined threshold, the control system 301 sends a control signal 319 to the solution pump 390 to the solution pump, the tank system 312. You can instruct to stop supplying the electrolyte solution to.

同様に、オーバフロー・センサ365がタンク・システム312内部に配置される場合、該センサは、センサ信号312bを制御システム301に送信し、タンク・システム312内の電解質溶液及びKOHのレベルが所定の高さを超えるかどうかを識別するように構成される。オーバフロー・センサ365がタンク・システム312の外部に配置される場合、該センサは、同じくタンク・システム312内の溶液レベルが所定の高さを超えるかどうかを識別する、センサ信号312b’を送信するように構成される。 Similarly, if the overflow sensor 365 is located inside the tank system 312, the sensor sends a sensor signal 312b to the control system 301 and the levels of electrolyte solution and KOH in the tank system 312 are at a given high level. It is configured to identify whether or not it exceeds. If the overflow sensor 365 is located outside the tank system 312, the sensor also sends a sensor signal 312b'to identify if the solution level in the tank system 312 exceeds a predetermined height. It is configured as follows.

オーバフロー・センサ365が利用される実施例では、制御システム301は、タンク・システム312に結合されたポンプ380に制御信号382aを送信するように構成され得る。制御信号382aは、ポンプ380に、溶液及びKOHをタンク・システム312の外へポンプ移送して、反応器セル組立体310内に戻すよう指示する。溶液及びKOHは、次いで、電気分解するために、反応器セル組立体310内部で再利用され得る。 In an embodiment in which the overflow sensor 365 is utilized, the control system 301 may be configured to transmit a control signal 382a to a pump 380 coupled to the tank system 312. The control signal 382a instructs the pump 380 to pump the solution and KOH out of the tank system 312 and back into the reactor cell assembly 310. The solution and KOH can then be reused inside the reactor cell assembly 310 for electrolysis.

反応器システム313はまた、反応器リレー304、306、308、及び309に結合された電子制御モジュール(「ECU:electronic control module」)305を備え得る。反応器リレー304、306、308、及び309は、さらに、反応器セル組立体310の電解セルに接続されている。ECU305は、たとえば、回路基板を備え得る。本明細書に開示される様々な実施例において、ECU305は、反応器リレー304、306、308、及び309の動作を制御するように構成され、さらに、対応する反応器セル組立体310の構成を制御する。ECU305は、本明細書では独立型ユニットとして図示されているが、別法としてECU305は、制御システム301内に収容されてもよい。 The reactor system 313 may also include an electronic control module (“ECU: electronic control module”) 305 coupled to the reactor relays 304, 306, 308, and 309. The reactor relays 304, 306, 308, and 309 are further connected to the electrolytic cell of the reactor cell assembly 310. The ECU 305 may include, for example, a circuit board. In various embodiments disclosed herein, the ECU 305 is configured to control the operation of the reactor relays 304, 306, 308, and 309, further comprising the configuration of the corresponding reactor cell assembly 310. Control. Although the ECU 305 is shown herein as a stand-alone unit, the ECU 305 may be housed within the control system 301 as an alternative.

反応器リレー304、306、308、及び309は、作動状態と非作動状態との間で切替え可能な、電気スイッチであり得る。各反応器リレー304、306、308、及び309の動作状態は、制御システム301によって決定され得る。 Reactor relays 304, 306, 308, and 309 can be electrical switches that can be switched between active and non-active states. The operating states of the reactor relays 304, 306, 308, and 309 may be determined by the control system 301.

いくつかの実施例では、制御システム301は、温度信号316a、電流信号370a、又はエンジン・データ信号314に含まれる情報に基づいて、どの反応器リレーを作動させるかに関して判定できる。制御システム301は、次いで、関連する反応器リレー304、306、308、及び309を作動させるように、ECU305に命令する制御信号318を送信できる。具体的には、ECU305は、作動信号305a、305b、305c、又は305dをそれぞれ関連する反応器リレーに送信することにより、関連する反応器リレー304、306、308、及び309を作動させることができる。本明細書で説明される様々な実施例では、各反応器リレー304、306、308、及び309を作動させると、結果的に、反応器セル組立体310の構成が変更される。 In some embodiments, the control system 301 can determine which reactor relay to activate based on the information contained in the temperature signal 316a, the current signal 370a, or the engine data signal 314. The control system 301 can then transmit a control signal 318 instructing the ECU 305 to activate the associated reactor relays 304, 306, 308, and 309. Specifically, the ECU 305 can activate the associated reactor relays 304, 306, 308, and 309 by transmitting the actuation signals 305a, 305b, 305c, or 305d to the associated reactor relays, respectively. .. In the various embodiments described herein, activating each of the reactor relays 304, 306, 308, and 309 results in a change in the configuration of the reactor cell assembly 310.

本明細書に開示される少なくとも1つの実施例では、反応器リレー304、306、308、及び309のそれぞれは、12VDC、4ピン、単極、単投リレーである。いくつかの他の実施例では、各反応器リレー304、306、308、及び309は5ピン・リレーである。様々な実施例において、反応器リレー304、306、308、及び309は、対応するリレーの電磁コイルに供給することにより作動される。 In at least one embodiment disclosed herein, each of the reactor relays 304, 306, 308, and 309 is a 12 VDC, 4-pin, single pole, single throw relay. In some other embodiments, each reactor relay 304, 306, 308, and 309 is a 5-pin relay. In various embodiments, the reactor relays 304, 306, 308, and 309 are actuated by feeding the electromagnetic coils of the corresponding relays.

反応器システム313は、正の電圧端子が反応器リレー304、306、308、及び309に接続された、電力源303をさらに備える。電力源303は、連続的な正の電圧信号301a、301b、301c、及び301dを、それぞれ、反応器リレー304、306、308、及び309に供給する。反応器リレーが、ECU305によって、好適な作動信号を使って作動されるとき、この反応器リレーに接続された電解セルの両端に正の電圧が供給され、それによって電解セルを作動させる。どの反応器リレー、したがってどの電解セルが作動されるかに応じて、セル組立体310は、固有のセル構成で動作する。 The reactor system 313 further comprises a power source 303 with positive voltage terminals connected to the reactor relays 304, 306, 308, and 309. The power source 303 supplies continuous positive voltage signals 301a, 301b, 301c, and 301d to the reactor relays 304, 306, 308, and 309, respectively. When the reactor relay is actuated by the ECU 305 with a suitable actuation signal, a positive voltage is supplied across the electrolytic cell connected to the reactor relay, thereby actuating the electrolytic cell. Depending on which reactor relay and therefore which electrolytic cell is activated, the cell assembly 310 operates in a unique cell configuration.

電力源303は、たとえば、12ボルトの直流(DC:direct current)電圧源、又は13.8ボルトのDC供給源であり得る。他の場合には、電力源303は、交流(AC:alternating current)電圧源であり得る。電力源303がAC電圧源である場合、12ボルトのDC出力又は13.8ボルトのDC出力を作るために、昇圧又は降圧AC-DC電力変換器を電力源に結合できる。 The power source 303 can be, for example, a 12 volt direct current (DC) voltage source or a 13.8 volt DC supply source. In other cases, the power source 303 may be an alternating current (AC) voltage source. If the power source 303 is an AC voltage source, a step-up or step-down AC-DC power converter can be coupled to the power source to produce a 12 volt DC output or a 13.8 volt DC output.

少なくともいくつかの実施例では、電力源303は、ECU305内に設けられる電源回路であり得る。いくつかの実施例では、電力源303は、ECU305から分離されてもよい。しかし、かかる実施例では、電力源303は、ECU305に電気的に結合できる。たとえば、図示のように、電力源303は、ECU305から制御信号303aを受信するように構成され、ここで制御信号303aは、電力源303を選択的に作動させるか又は停止状態にするために、電力源303の動作を制御する。 In at least some embodiments, the power source 303 may be a power supply circuit provided within the ECU 305. In some embodiments, the power source 303 may be separated from the ECU 305. However, in such an embodiment, the power source 303 can be electrically coupled to the ECU 305. For example, as shown in the figure, the power source 303 is configured to receive a control signal 303a from the ECU 305, where the control signal 303a is used to selectively operate or put the power source 303 into a stopped state. It controls the operation of the power source 303.

ECU305内に収容され得る反応器制御基板(RCB:reactor control board)302は、電力源303の負電圧端子303bに結合されている。RCB302は、反応器セル組立体310に、電力源303からの負の電圧302’を供給するように構成される。RCB302はまた、組立体310に負の電圧を供給することによって、反応器セル組立体310の電流を制御するように構成される。 The reactor control board (RCB) 302 that can be accommodated in the ECU 305 is coupled to the negative voltage terminal 303b of the power source 303. The RCB 302 is configured to supply the reactor cell assembly 310 with a negative voltage 302'from the power source 303. The RCB 302 is also configured to control the current in the reactor cell assembly 310 by supplying a negative voltage to the assembly 310.

様々な実施例において、RCB302は、組立体310の定められた電流制限に基づいて、反応器セル組立体310をオン及びオフにするように構成される。たとえば、反応器セル組立体310が10A(アンペア)の動作電流に設定されているが、20Aが供給されている場合、RCB302は、反応器セル組立体310を1秒間オンに保つよう動作し、次の秒にはオフにする。結果として、反応器セル組立体310は、2秒間にわたって平均10Aとなり、反応器セル組立体310の平均消費電流は、定められた制限内となる。様々な場合において、RCB302は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET:metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)で構成される。 In various embodiments, the RCB 302 is configured to turn the reactor cell assembly 310 on and off based on the defined current limit of the assembly 310. For example, if the reactor cell assembly 310 is set to an operating current of 10 A (amps), but 20 A is supplied, the RCB 302 will operate to keep the reactor cell assembly 310 on for 1 second. Turn it off the next second. As a result, the reactor cell assembly 310 averages 10 A over 2 seconds, and the average current consumption of the reactor cell assembly 310 is within a defined limit. In various cases, the RCB 302 is composed of a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET: metal-oxide-semiconductor ductor field-effect transistor).

RCB302は、図3Aにおいて、ECU305内に収容されているものとして示されているが、他の場合には、RCB302は、ECU305とは別個のユニットであり得る。 The RCB 302 is shown in FIG. 3A as being housed within the ECU 305, but in other cases the RCB 302 may be a separate unit from the ECU 305.

ここで、図3Aの反応器システム313を詳細に示す、図3Bを参照する。図3Bの反応器システム313は、ECU305、RCB302、電力源303、反応器リレー304、306、308、及び309、並びに反応器セル組立体310を備える。 Now refer to FIG. 3B, which details the reactor system 313 of FIG. 3A. The reactor system 313 of FIG. 3B includes an ECU 305, RCB 302, a power source 303, reactor relays 304, 306, 308, and 309, and a reactor cell assembly 310.

反応器セル組立体310は、電解セル310a~310lの配列を収納する。具体的には、図示の実施例において、電解セルの配列は、第1の電解セル310a、第2の電解セル310b、第3の電解セル310c、第4の電解セル310d、第5の電解セル310e、第6の電解セル310f、第7の電解セル310g、第8の電解セル310h、第9の電解セル310i、第10の電解セル310j、第11の電解セル310k、及び第12の電解セル310lを収納している。各電解セルは、2枚の横方向に間隔をあけて配置された電極板の、平行配置によって形成され得る。反応器セル組立体310は、12個の電解セルを備えて図示されているが、反応器セル組立体310は、他の場合には、様々な数の電解セルを備えてもよい。 The reactor cell assembly 310 houses an array of electrolytic cells 310a-310l. Specifically, in the illustrated embodiment, the arrangement of the electrolytic cells is as follows: first electrolytic cell 310a, second electrolytic cell 310b, third electrolytic cell 310c, fourth electrolytic cell 310d, fifth electrolytic cell. 310e, 6th electrolytic cell 310f, 7th electrolytic cell 310g, 8th electrolytic cell 310h, 9th electrolytic cell 310i, 10th electrolytic cell 310j, 11th electrolytic cell 310k, and 12th electrolytic cell. It stores 310 liters. Each electrolytic cell can be formed by a parallel arrangement of two laterally spaced electrode plates. Although the reactor cell assembly 310 is illustrated with 12 electrolytic cells, the reactor cell assembly 310 may otherwise include various numbers of electrolytic cells.

図示の実施例では、反応器セル組立体310の電解セル310a~310lは、互いに並列構成で配置された、第1のセル・ユニット311aと第2のセル・ユニット311bとの間で分割される。第1のセル・ユニット311a及び第2のセル・ユニット311bのそれぞれは、直列配置された(stacked in series)6つの電解セルを収納する。いくつかの他の実施例では、電解セル310a~310lの相異なる配置が行われ得る。 In the illustrated embodiment, the electrolytic cells 310a to 310l of the reactor cell assembly 310 are divided between the first cell unit 311a and the second cell unit 311b arranged in parallel with each other. .. Each of the first cell unit 311a and the second cell unit 311b houses six stacked in series electrolytic cells. In some other embodiments, different arrangements of electrolytic cells 310a-310l may be made.

第1及び第2のセル・ユニット311a、311bは、負の電圧信号302’を通してRCB302によって印加される、共通の負電圧を共有する。たとえば、RCB302は、第1及び第2のセル・ユニット311a、311bそれぞれのセル310fと310gとの間に挿置された、中央電極板に接続され得る。 The first and second cell units 311a and 311b share a common negative voltage applied by the RCB 302 through the negative voltage signal 302'. For example, the RCB 302 may be connected to a central electrode plate inserted between the cells 310f and 310g of the first and second cell units 311a and 311b, respectively.

前述のように、反応器リレー304、306、308、及び309は、ECU305ばかりでなく、電力源303の正端子にも接続されている。動作中、第1の反応器リレー304は、電解セル310a及び310lの最も外側の電極板に、正の電圧を供給する。同様に、第2の反応器リレー306の動作中、第2の反応器リレーは、セル310bの外側の電極板及びセル310kの外側の電極板に、正の電圧を供給するように構成される。第3の反応器リレー308は、動作中、同様に、セル310cの外側の電極板及びセル310jの外側の電極板に、正の電圧を供給する。第4の反応器リレー309が動作して、セル310dの外側の電極板及びセル310iの外側の電極板に、正の電圧を供給する。ここでは、リレーが接続されている様々なセルを、ただ単に実例として提示している。いくつかの他の実施例では、リレーは、反応器セル組立体310内のセルの様々な組合せに接続され得る。 As described above, the reactor relays 304, 306, 308, and 309 are connected not only to the ECU 305 but also to the positive terminals of the power source 303. During operation, the first reactor relay 304 supplies a positive voltage to the outermost electrode plates of the electrolytic cells 310a and 310l. Similarly, during the operation of the second reactor relay 306, the second reactor relay is configured to supply a positive voltage to the electrode plate outside the cell 310b and the electrode plate outside the cell 310k. .. The third reactor relay 308 similarly supplies a positive voltage to the electrode plate outside the cell 310c and the electrode plate outside the cell 310j during operation. The fourth reactor relay 309 operates to supply a positive voltage to the electrode plate outside the cell 310d and the electrode plate outside the cell 310i. Here, the various cells to which the relay is connected are presented merely as examples. In some other embodiments, the relay may be connected to various combinations of cells within the reactor cell assembly 310.

本明細書に示される様々な実施例では、ECU305は、任意の所与のタイミングに、4つの反応器リレー304、306、308、及び309のうちの1つしか作動させないように構成される。反応器リレーが既に作動しており、且つ別の反応器リレーを作動させることが望ましい場合、ECU305は、所望のリレーを作動させる前に、まず作動しているリレーを停止状態にするように構成される。様々な場合において、ECU305は、特定の反応器リレーをトリガして作動させるか又は停止状態にするように、制御システム301から命令され得る。たとえば、制御システム301は、温度信号316aからの情報を使用して、反応器システム313近傍の周囲温度を判定でき、反応器セル組立体310のいかなる構成がこの状況に好適であるかを決定できる。次いで、制御システム301は、反応器組立体310の構成を、好適な構成に変更するために、特定の反応器リレーを作動させるようECU305に命令できる。 In the various embodiments presented herein, the ECU 305 is configured to activate only one of the four reactor relays 304, 306, 308, and 309 at any given timing. If the reactor relay is already activated and it is desirable to activate another reactor relay, the ECU 305 is configured to first shut down the operating relay before activating the desired relay. Will be done. In various cases, the ECU 305 may be instructed by the control system 301 to trigger a particular reactor relay to activate or stop. For example, the control system 301 can use the information from the temperature signal 316a to determine the ambient temperature in the vicinity of the reactor system 313 and determine what configuration of the reactor cell assembly 310 is suitable for this situation. .. The control system 301 can then instruct the ECU 305 to activate a particular reactor relay in order to change the configuration of the reactor assembly 310 to a suitable configuration.

他のいくつかの場合において、制御システム301は、反応器システム313の消費電流に基づいて、ECU305をトリガして反応器セル組立体310の構成を変更できる。たとえば、制御システム301は、検出された消費電流に基づいて、反応器システム313の温度及び/又はガス生成速度を判定できる。かかる場合に、制御システム301は、ガス生成速度及び/又は反応器システムの温度を変えるために、消費電流を増加又は減少させる、反応器セル組立体310の好適な構成を決定できる。次いで、制御システム301は、好適な反応器リレーを作動させるようECU305に命令できる。 In some other cases, the control system 301 can trigger the ECU 305 to change the configuration of the reactor cell assembly 310 based on the current consumption of the reactor system 313. For example, the control system 301 can determine the temperature and / or gas generation rate of the reactor system 313 based on the detected current consumption. In such cases, the control system 301 can determine a suitable configuration of the reactor cell assembly 310 that increases or decreases current consumption in order to change the gas production rate and / or the temperature of the reactor system. The control system 301 can then instruct the ECU 305 to activate a suitable reactor relay.

少なくともいくつかの場合において、反応器システム313はまた、システムが相異なるリレー間で切り替わるときに、電気的保護を可能にする電気ヒューズも備え得る。 In at least some cases, the reactor system 313 may also be equipped with an electrical fuse that allows electrical protection when the system switches between different relays.

第1の反応器リレー304を作動させるために、ECU305は、第1の作動リレー信号305aを第1の反応器リレー304に送信する。作動されると、第1の反応器リレー304は、セル310a及び310lの電極板の両端間に正の電圧を供給できる。正の電圧は、セル310aの最も外側の電極板とセル310fの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差を発生させる。同様に、セル310lの最も外側の電極板とセル310gの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差が生じる。このようにして、第1の反応器リレー304は、反応器セル組立体310の12個の電解セル310a~310lすべてを作動させる。 In order to activate the first reactor relay 304, the ECU 305 transmits a first actuation relay signal 305a to the first reactor relay 304. When activated, the first reactor relay 304 can supply a positive voltage between both ends of the electrode plates of cells 310a and 310l. The positive voltage creates a potential difference between the outermost electrode plate of cell 310a and the innermost electrode plate of cell 310f (which receives the negative voltage signal 302'from RCB 302). Similarly, a potential difference occurs between the outermost electrode plate of the cell 310l and the innermost electrode plate of the cell 310g (which receives the negative voltage signal 302'from the RCB 302). In this way, the first reactor relay 304 operates all 12 electrolytic cells 310a to 310l of the reactor cell assembly 310.

第2の反応器リレー306を作動させるために、ECU305は、第2の作動リレー信号305bを第2の反応器リレー306に送信する。作動されると、第2の反応器リレー306は、セル310b及び310kの電極板の両端間に正の電圧を供給できる。正の電圧は、セル310bの最も外側の電極板とセル310fの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差を発生させる。同様に、セル310kの最も外側の電極板とセル310gの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差が生じる。したがって、第2の反応器リレー308は、反応器セル組立体310の10個の電解セル310b~310kを作動させる。反応器セル組立体310の2つの最も外側の電解セル310a及び310lは、いかなる電圧又は電流も受け取らないので、非作動状態のままである。 In order to activate the second reactor relay 306, the ECU 305 transmits a second actuation relay signal 305b to the second reactor relay 306. When activated, the second reactor relay 306 can supply a positive voltage between both ends of the electrode plates of cells 310b and 310k. The positive voltage creates a potential difference between the outermost electrode plate of cell 310b and the innermost electrode plate of cell 310f (which receives the negative voltage signal 302'from RCB 302). Similarly, a potential difference arises between the outermost electrode plate of cell 310k and the innermost electrode plate of cell 310g (which receives a negative voltage signal 302'from RCB 302). Therefore, the second reactor relay 308 operates the ten electrolytic cells 310b-310k of the reactor cell assembly 310. The two outermost electrolytic cells 310a and 310l of the reactor cell assembly 310 do not receive any voltage or current and therefore remain inactive.

第3の反応器リレー308を作動させるために、ECU305は、第3の作動反応器信号305cを第3の反応器リレー308に送信する。作動されると、第3の反応器リレー308は、セル310c及び310jの電極板の両端間に正の電圧を供給する。正の電圧は、セル310cの最も外側の電極板とセル310fの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差を発生させる。同様に、セル310jの最も外側の電極板とセル310gの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差が生じる。したがって、第3の反応器リレー308は、反応器セル組立体310の8個の電解セル310c~310jだけを作動させる。反応器セル組立体310の4つの最も外側の電解セル310a、310b、310k、及び310lは、電圧又は電流を受け取らないので、非作動状態のままである。 To activate the third reactor relay 308, the ECU 305 transmits a third actuating reactor signal 305c to the third reactor relay 308. When activated, the third reactor relay 308 supplies a positive voltage between both ends of the electrode plates of cells 310c and 310j. The positive voltage creates a potential difference between the outermost electrode plate of cell 310c and the innermost electrode plate of cell 310f (which receives the negative voltage signal 302'from RCB 302). Similarly, a potential difference arises between the outermost electrode plate of cell 310j and the innermost electrode plate of cell 310g (which receives a negative voltage signal 302'from RCB 302). Therefore, the third reactor relay 308 operates only the eight electrolytic cells 310c-310j of the reactor cell assembly 310. The four outermost electrolytic cells 310a, 310b, 310k, and 310l of the reactor cell assembly 310 remain inactive because they do not receive voltage or current.

第4の反応器リレー309を作動させるために、ECU305は、第4の作動リレー信号305dを第4の反応器リレー309に送信する。作動されると、第4の反応器リレー309は、セル310d及び310iの電極板の両端間に正の電圧を供給できる。正の電圧は、セル310dの最も外側の電極板とセル310fの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差を発生させる。同様に、セル310iの最も外側の電極板とセル310gの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差が生じる。したがって、第4の反応器リレー309は、反応器セル組立体310の6個の電解セル310d~310iを作動させる。反応器セル組立体310の6つの最も外側の電解セル310a、310b、310c、310j、310k、及び310lは、いかなる電圧又は電流も受け取らないので、非作動状態のままである。 In order to activate the fourth reactor relay 309, the ECU 305 transmits a fourth actuation relay signal 305d to the fourth reactor relay 309. When activated, the fourth reactor relay 309 can supply a positive voltage across the electrode plates of cells 310d and 310i. The positive voltage creates a potential difference between the outermost electrode plate of cell 310d and the innermost electrode plate of cell 310f (which receives the negative voltage signal 302'from RCB 302). Similarly, a potential difference arises between the outermost electrode plate of cell 310i and the innermost electrode plate of cell 310g (which receives a negative voltage signal 302'from RCB 302). Therefore, the fourth reactor relay 309 operates the six electrolytic cells 310d-310i of the reactor cell assembly 310. The six outermost electrolytic cells 310a, 310b, 310c, 310j, 310k, and 310l of the reactor cell assembly 310 remain inactive as they do not receive any voltage or current.

4つの別個の反応器リレー304、306、308、及び309が図3A及び図3Bに示されているが、場合によっては、反応器リレーは単一の反応器リレー・ユニット内に統合され得る。単一の反応器リレー・ユニットは、第1、第2、第3、及び第4の反応器リレーに機能的に対応する、動作の少なくとも4つの作動モード間で切替え可能であるように構成され得る。さらに、4つの反応器リレーが図示されているが、反応器システム313において、電力システム303を反応器セル組立体310内の様々な電解セルに接続するために、4つより多い又は少ない反応器リレー・ユニットを使用できる。 Although four separate reactor relays 304, 306, 308, and 309 are shown in FIGS. 3A and 3B, in some cases the reactor relays may be integrated within a single reactor relay unit. A single reactor relay unit is configured to be switchable between at least four modes of operation that functionally correspond to the first, second, third, and fourth reactor relays. obtain. Further, although four reactor relays are shown, in the reactor system 313, more or less reactors to connect the power system 303 to various electrolytic cells in the reactor cell assembly 310. A relay unit can be used.

ここで、図3Bの反応器システム313の簡略化された構成図を示す、図3Cを簡単に参照する。図3Bの反応器システム313と同様の、反応器システム313は、ECU305、RCB302、電力源303、反応器リレー・システム350、及び反応器セル組立体310を備える。 Here, FIG. 3C, which shows a simplified configuration diagram of the reactor system 313 of FIG. 3B, is briefly referred to. Similar to the reactor system 313 of FIG. 3B, the reactor system 313 includes an ECU 305, an RCB 302, a power source 303, a reactor relay system 350, and a reactor cell assembly 310.

反応器リレー・システム350は、反応器リレー304、306、308、及び309のうちの1つ又は複数を備えることができる。たとえば、場合によっては、反応器リレー・システム350は、反応器リレー304、306、308、及び309のすべてを備えることができる。他の場合には、反応器リレー・システム350は、反応器リレー304、306、308、及び309の一部分だけを備えることができる。たとえば、反応器リレー・システム350は、反応器リレーのうちの1つだけ、反応器リレーのうちの2つ、又は反応器リレー304、306、308、及び309のうちの3つを備えることができる。したがって、反応器リレー・システム350は、セル構成のいかなる組合せをも作動させる、反応器リレーのいかなる組合せをも備えることができる。場合によっては、反応器リレー・システム350は、同じセル構成を作動させるために、複数の反応器リレーを備えることもできる。これには、1つ又は複数の反応器リレーが誤動作した場合に備えて、予備の反応器リレーを設けるという利点がある。さらに他の場合には、反応器リレー・システム350は、動作の1つ又は複数の作動モード間を切り替えるように構成された、単一の反応器リレーを備えることができる。たとえば、単一の反応器リレーは、第1、第2、第3、及び/又は第4の反応器リレーのうちの1つ又は複数の機能を実行できる。 The reactor relay system 350 may include one or more of the reactor relays 304, 306, 308, and 309. For example, in some cases, the reactor relay system 350 may include all of the reactor relays 304, 306, 308, and 309. In other cases, the reactor relay system 350 may include only a portion of the reactor relays 304, 306, 308, and 309. For example, the reactor relay system 350 may include only one of the reactor relays, two of the reactor relays, or three of the reactor relays 304, 306, 308, and 309. can. Thus, the reactor relay system 350 can include any combination of reactor relays that activates any combination of cell configurations. In some cases, the reactor relay system 350 may also include multiple reactor relays to operate the same cell configuration. This has the advantage of providing a spare reactor relay in case one or more reactor relays malfunction. In yet other cases, the reactor relay system 350 may include a single reactor relay configured to switch between one or more modes of operation. For example, a single reactor relay can perform one or more functions of the first, second, third, and / or fourth reactor relays.

反応器リレー・システム350はまた、図3A及び図3Bの例示的な実施例に示されていない反応器リレーを備えることもできる。たとえば、反応器リレー・システム350は、反応器セル組立体310の4つのセルだけを作動させるための反応器リレーを備えることができる。たとえば、セル310e及び310hの電極板の両端間に正の電圧を印加する、反応器リレーを備えることができる。したがって、正の電圧は、セル310eの最も外側の電極板とセル310fの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差を発生させることができる。同様に、セル310hの最も外側の電極板とセル310gの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差が生じ得る。同様に、反応器リレー・システム350はまた、反応器セル組立体310の2つのセルだけを作動させるための反応器リレーを備えることもできる。たとえば、反応器リレーは、セル310f及び310gの電極板の両端間に、正の電圧を供給できる。正の電圧は、セル310fの最も外側の電極板とセル310fの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差を発生させる。同様に、セル310gの最も外側の電極板とセル310gの最も内側の電極板(RCB302から負の電圧信号302’を受信する)との間に、電位差が生じる。 The reactor relay system 350 can also include reactor relays not shown in the exemplary examples of FIGS. 3A and 3B. For example, the reactor relay system 350 may include a reactor relay for operating only four cells of the reactor cell assembly 310. For example, a reactor relay may be provided that applies a positive voltage between both ends of the electrode plates of cells 310e and 310h. Therefore, the positive voltage can generate a potential difference between the outermost electrode plate of the cell 310e and the innermost electrode plate of the cell 310f (which receives the negative voltage signal 302'from the RCB 302). Similarly, a potential difference can occur between the outermost electrode plate of cell 310h and the innermost electrode plate of cell 310g (which receives a negative voltage signal 302'from RCB 302). Similarly, the reactor relay system 350 may also include a reactor relay for operating only two cells of the reactor cell assembly 310. For example, the reactor relay can supply a positive voltage between both ends of the electrode plates of cells 310f and 310g. The positive voltage creates a potential difference between the outermost electrode plate of cell 310f and the innermost electrode plate of cell 310f (which receives a negative voltage signal 302'from RCB 302). Similarly, a potential difference occurs between the outermost electrode plate of the cell 310 g and the innermost electrode plate of the cell 310 g (which receives the negative voltage signal 302'from the RCB 302).

ここで、一実例による、反応器システムの第1の構成400Aの概略図を示す、図4Aを簡単に参照する。構成400Aは、ECU305、RCB302、電力源303、第1の反応器リレー304、及び反応器セル組立体310間の接続を示している。 Here, FIG. 4A, which shows a schematic diagram of the first configuration 400A of the reactor system according to an embodiment, is briefly referred to. Configuration 400A shows the connection between the ECU 305, RCB 302, power source 303, first reactor relay 304, and reactor cell assembly 310.

図示のように、第1の反応器リレー304は、導電性ワイヤによって、導電性フック402及び404に接続されている。フック402及び404は、それぞれ、反応器組立体310のセル310a及び310lの最も外側の電極板と並べられ、接続されている。RCB302は、別個のワイヤを通して、負の電圧信号302’を反応器セル組立体310に印加する。別個のワイヤは、セル310fと310gとの間の中央に位置する第3の導電性フック406に接続されている。 As shown, the first reactor relay 304 is connected to the conductive hooks 402 and 404 by conductive wires. The hooks 402 and 404 are aligned and connected to the outermost electrode plates of cells 310a and 310l of the reactor assembly 310, respectively. The RCB 302 applies a negative voltage signal 302'to the reactor cell assembly 310 through a separate wire. A separate wire is connected to a centrally located third conductive hook 406 between cells 310f and 310g.

少なくともいくつかの実施例では、第1の反応器リレー304は、ECU305によって作られた作動信号305aによって作動される。作動されると、第1の反応器リレー304は、正の電圧信号301aを介して電力源303から受け取った12V又は13.8Vの電圧を、反応器セル組立体310の、電解セル310a及び310fの両端間並びに電解セル310l及び310gの両端間に印加する。したがって、2V又は2.3Vの電位が、12個の電解セル310a~310lのそれぞれの両端間に生じる。 In at least some embodiments, the first reactor relay 304 is actuated by the actuation signal 305a produced by the ECU 305. When activated, the first reactor relay 304 transfers the voltage of 12V or 13.8V received from the power source 303 via the positive voltage signal 301a to the electrolytic cells 310a and 310f of the reactor cell assembly 310. It is applied between both ends of the electrolytic cell 310l and between both ends of the electrolytic cell 310l and 310g. Therefore, a potential of 2V or 2.3V is generated between both ends of the 12 electrolytic cells 310a to 310l.

場合によっては、温度信号316aが、反応器システム313周辺の周囲温度が、理想的な動作温度範囲内にあることを記録する場合、第1の反応器リレー304が作動される。非限定的な実例では、理想的な動作温度範囲は、摂氏約20から70度であり得る。 In some cases, the first reactor relay 304 is activated if the temperature signal 316a records that the ambient temperature around the reactor system 313 is within the ideal operating temperature range. In a non-limiting example, the ideal operating temperature range can be from about 20 to 70 degrees Celsius.

他の場合において、電流信号370aが、反応器システム313が理想的なレベルの電流を消費していることを示す場合、第1の反応器リレー304が作動される。反応器システム313が、理想的なレベルの電流を消費している場合、これは、反応器システム313が理想的な速度でガスを生成している、且つ/又はそれ以外では、理想的な動作温度範囲内で動作していることを示し得る。非限定的な実例として、消費電流の理想的なレベルは約20Aであり得、これは、毎分約1.5Lのガスである、反応器システム313の理想的なガス生成速度、及び摂氏20から70度の間である、理想的な動作温度範囲を示し得る。 In other cases, if the current signal 370a indicates that the reactor system 313 is consuming an ideal level of current, the first reactor relay 304 is activated. If the reactor system 313 is consuming an ideal level of current, this is ideal behavior if the reactor system 313 is producing gas at an ideal rate and / or otherwise. It can indicate that it is operating within the temperature range. As a non-limiting example, the ideal level of current consumption can be about 20 A, which is the ideal gas production rate of the reactor system 313, which is about 1.5 L of gas per minute, and 20 degrees Celsius. It may indicate an ideal operating temperature range between 1 and 70 degrees Celsius.

次に、別の実例による、反応器システム313の第2の構成400Bの概略図を示す、図4Bを簡単に参照する。構成400Bは、ECU305、RCB302、電力源303、第2の反応器306、及び反応器セル組立体310間の接続を示している。 Next, FIG. 4B, which shows a schematic diagram of the second configuration 400B of the reactor system 313 according to another embodiment, is briefly referred to. Configuration 400B shows the connections between the ECU 305, RCB 302, power source 303, second reactor 306, and reactor cell assembly 310.

図示のように、第2の反応器リレー306は、導電性ワイヤによって、導電性フック408及び410に接続され得る。フック408及び410は、セル310b及び310kの外側の電極板と並べられ、接続されている。 As shown, the second reactor relay 306 may be connected to the conductive hooks 408 and 410 by conductive wires. The hooks 408 and 410 are aligned and connected to the outer electrode plates of the cells 310b and 310k.

少なくともいくつかの実施例では、第2の反応器リレー306は、ECU305によって作られた作動信号305bによって作動される。作動されると、第2の反応器リレー306は、正の電圧信号301bを介して電力源303から受け取った12V又は13.8Vの電圧を、反応器セル組立体310の、電解セル310b及び310fの両端間並びに電解セル310k及び310gの両端間に印加する。したがって、2.4V又は2.76Vの電位が、10個の作動される電解セル310b~310kのそれぞれの両端間に生じる。第1の反応器リレー304が作動される実施例と比較して、この構成(すなわち、第2の反応器リレー306が作動される場合)における各作動セルの両端間の電圧は、20%増加する。様々な場合において、各セルの両端間の電圧が20%増加すると、レクタ・セル組立体310全体からのガス生成(すなわち、電気分解による副生成物の、ガス生成物)の速度は、ほぼ200%速くなる。ガス生成量の増加により、反応器セル組立体310が加熱されるという利点ももたらされ得る。 In at least some embodiments, the second reactor relay 306 is actuated by the actuation signal 305b produced by the ECU 305. When activated, the second reactor relay 306 transfers the voltage of 12V or 13.8V received from the power source 303 via the positive voltage signal 301b to the electrolytic cells 310b and 310f of the reactor cell assembly 310. It is applied between both ends of the electrolytic cell 310k and between both ends of the electrolytic cell 310k and 310g. Therefore, a potential of 2.4V or 2.76V is generated between both ends of each of the 10 operated electrolytic cells 310b-310k. The voltage across each actuating cell in this configuration (ie, when the second reactor relay 306 is actuated) is increased by 20% as compared to the embodiment in which the first reactor relay 304 is actuated. do. In various cases, when the voltage across each cell is increased by 20%, the rate of gas production (ie, by-products of electrolysis, gas products) from the entire lecta cell assembly 310 is approximately 200. % Faster. The increase in gas production can also provide the advantage of heating the reactor cell assembly 310.

場合によっては、温度信号316aが、反応器システム313周辺の周囲温度が、理想的な動作温度範囲より下であることを記録する場合、第2の反応器リレー306が作動される。たとえば、第2の反応器リレー306は、動作温度が摂氏約0から50度の範囲内にある場合に、作動され得る。こうした場合、反応器システム313は、電解プロセスを実行するために若干の初期加熱を必要とし得る。 In some cases, the second reactor relay 306 is activated if the temperature signal 316a records that the ambient temperature around the reactor system 313 is below the ideal operating temperature range. For example, the second reactor relay 306 may be activated if the operating temperature is in the range of about 0 to 50 degrees Celsius. In such cases, the reactor system 313 may require some initial heating to carry out the electrolytic process.

他の場合において、電流信号370aが、反応器システム313の消費する電流が理想的なレベルより少ないことを示す場合、第2の反応器リレー306が作動される。反応器システム313の消費する電流が、理想的なレベルより少ない場合、これは、反応器システム313が、理想的な速度未満でガスを発生させている、且つ/又は理想的な動作温度範囲未満で動作していることを示し得る。非限定的な実例として、第2の反応器リレー306は、反応器システム313の消費電流が6Aから10Aの間の範囲で測定される場合に作動され得る。したがって、これは、反応器システム313が、予想される速度の半分(たとえば、毎分約0.75Lリットルのガス)でガスを生成しており、それ以外では、理想的な温度範囲(たとえば、摂氏0から50度)よりも低い温度で動作している可能性があることを示し得る。 In other cases, if the current signal 370a indicates that the reactor system 313 consumes less than the ideal level, the second reactor relay 306 is activated. If the reactor system 313 consumes less current than the ideal level, this is because the reactor system 313 is generating gas at less than the ideal rate and / or below the ideal operating temperature range. Can be shown to be working with. As a non-limiting example, the second reactor relay 306 can be activated when the current consumption of the reactor system 313 is measured in the range between 6A and 10A. Thus, this is because the reactor system 313 is producing gas at half the expected rate (eg, about 0.75 liters of gas per minute), otherwise it is in the ideal temperature range (eg, for example). It may indicate that it may be operating at temperatures lower than 0-50 degrees Celsius).

いくつかの実施例によれば、反応器システム313を加熱するか、又は電流消費レベルを増加させるために、制御システム301又はECU305は、作動信号305bを送信して、第2の反応器リレー306を作動させることができる。第1の反応器リレー304が既に作動している場合、制御システム301又はECU305は、まず第1の反応器リレー304を停止状態にして、次いで第2の反応器リレー306を作動させることができ、それによりいかなる所与の段階でも、1つの反応器リレーだけが作動している。 According to some embodiments, in order to heat the reactor system 313 or increase the current consumption level, the control system 301 or ECU 305 sends an actuation signal 305b to a second reactor relay 306. Can be activated. If the first reactor relay 304 is already operating, the control system 301 or ECU 305 may first shut down the first reactor relay 304 and then activate the second reactor relay 306. Thus, at any given stage, only one reactor relay is operating.

第2の反応器リレー306を作動させると、反応器セル組立体310の構成は、10個の電解セルだけが作動するよう変更される。この動作モードでは、各作動セルは、増加した電圧(2.4V又は2.76V)を受け取り、その結果12個の作動セル構成と比較して、総ガス生成量が増加する。ガス生成量の増加は、反応器システム313を、反応器システムの理想的な動作温度範囲まで急速に暖めるのに役立ち得る。 Activating the second reactor relay 306 modifies the configuration of the reactor cell assembly 310 so that only 10 electrolytic cells are activated. In this mode of operation, each working cell receives an increased voltage (2.4V or 2.76V), resulting in an increase in total gas production compared to the 12 working cell configurations. Increasing the amount of gas produced can help rapidly warm the reactor system 313 to the ideal operating temperature range of the reactor system.

反応器システム313が、理想的な動作温度及び/又は消費電流レベルに達したとき、制御システム301又はECU305は、反応器セル組立体310を反応器セル組立体の初期設定の動作モードに戻すために、第2の反応器リレー306を停止状態にして、第1の反応器リレー304を再度作動させることができる。 When the reactor system 313 reaches the ideal operating temperature and / or current consumption level, the control system 301 or ECU 305 returns the reactor cell assembly 310 to the default operating mode of the reactor cell assembly. In addition, the second reactor relay 306 can be stopped and the first reactor relay 304 can be operated again.

図2A及び図2Bに関連して論じられたように、反応器セル組立体310が、内燃機関に水素ガス及び酸素ガスを供給して燃料効率を高める適用例では、制御システム301はまた、ECU305に、第2の反応器リレー306を作動させて電気分解の速度を上げ、それに応じて、副生成物のガス(水素ガス及び酸素ガスなど)の生成量を増加させるよう指示できる。 As discussed in connection with FIGS. 2A and 2B, in an application where the reactor cell assembly 310 supplies hydrogen and oxygen gases to the internal combustion engine to increase fuel efficiency, the control system 301 also has an ECU 305. Can be instructed to operate the second reactor relay 306 to increase the rate of electrolysis and thereby increase the amount of by-product gas (hydrogen gas, oxygen gas, etc.) produced.

たとえば、制御システム301は、内燃機関又は対応する電子制御モジュールから、エンジン・データ信号314を通して、水素ガス及び酸素ガスの量を増やす必要があるという情報を受信できる。この場合、制御システム301は、反応器セル組立体310の構成を12個の作動セルから10個の作動セルに変更するために、ECU305に、第1の反応器リレー304を停止状態にして、第2の反応器リレー306を作動させるよう指示できる。10個の作動セルへ変更することにより、結果的に、12個の作動セル構成と比較して、ガスの生成量が2倍に増加し得る(たとえば、1.5リットル/分から3.0リットル/分に増加)。 For example, the control system 301 can receive information from the internal combustion engine or the corresponding electronic control module through the engine data signal 314 that the amount of hydrogen gas and oxygen gas needs to be increased. In this case, the control system 301 causes the ECU 305 to stop the first reactor relay 304 in order to change the configuration of the reactor cell assembly 310 from 12 operating cells to 10 operating cells. The second reactor relay 306 can be instructed to operate. The change to 10 working cells can result in a double increase in gas production compared to a 12 working cell configuration (eg, 1.5 liters / minute to 3.0 liters). / Increased to minutes).

ここで、別の実例による、電解反応器システムの第3の構成400Cの概略図を示す、図4Cを参照する。構成400Cは、ECU305、RCB302、電力源303、第3の反応器308、及び反応器セル組立体310間の接続を示している。 Here, reference is made to FIG. 4C, which shows a schematic of a third configuration 400C of the electrolytic reactor system according to another embodiment. Configuration 400C shows the connections between the ECU 305, RCB 302, power source 303, third reactor 308, and reactor cell assembly 310.

図示のように、第3の反応器リレー308は、導電性フック412及び414に接続できる。フック412及び414は、セル310c及び310jの外側の電極板と並べられ、接続されている。第3の反応器リレー308と、導電性フック412及び415との間の接続は、ワイヤ接続であり得る。 As shown, the third reactor relay 308 can be connected to the conductive hooks 412 and 414. The hooks 412 and 414 are aligned and connected to the outer electrode plates of the cells 310c and 310j. The connection between the third reactor relay 308 and the conductive hooks 412 and 415 can be wire connections.

少なくともいくつかの実施例では、第3の反応器リレー308は、ECU305によって作られた作動信号305cによって作動される。作動されると、第3の反応器リレー308は、正の電圧信号301cを介して電力源303から受け取った12V又は13.8Vの電圧を、反応器セル組立体310の、電解セル310c及び310fの両端間並びに電解セル310j及び310gの両端間に印加する。したがって、3V又は3.45Vの電位が、8個の作動される電解セル310c~310jのそれぞれの両端間に生じる。第1の反応器リレー304が作動される実施例と比較して、この構成(すなわち、第3の反応器リレー308が作動される場合)における各作動セルの両端間の電圧は、50%増加する。様々な場合において、各セルの両端間の電圧が50%増加すると、レクタ・セル組立体310全体でほぼ400%、副生成物のガス生成の速度が増す。ガス生成量の増加により、反応器セル組立体310が加熱されるという利点ももたらされ得る。 In at least some embodiments, the third reactor relay 308 is actuated by the actuation signal 305c produced by the ECU 305. When activated, the third reactor relay 308 transfers the voltage of 12V or 13.8V received from the power source 303 via the positive voltage signal 301c to the electrolytic cells 310c and 310f of the reactor cell assembly 310. It is applied between both ends of the electrolytic cell 310j and between both ends of the electrolytic cell 310j and 310g. Therefore, a potential of 3V or 3.45V is generated between both ends of each of the eight activated electrolytic cells 310c-310j. The voltage across each actuating cell in this configuration (ie, when the third reactor relay 308 is actuated) is increased by 50% as compared to the embodiment in which the first reactor relay 304 is actuated. do. In various cases, a 50% increase in voltage across each cell increases the rate of gas production of by-products by approximately 400% across the lecta cell assembly 310. The increase in gas production can also provide the advantage of heating the reactor cell assembly 310.

場合によっては、第3の反応器リレー308は、反応器システム313周辺の周囲温度が、低い動作温度の範囲内にあると判定された場合に作動する。低い温度の非限定的な実例は、摂氏約0から-28度の範囲内であり得る。 In some cases, the third reactor relay 308 operates when it is determined that the ambient temperature around the reactor system 313 is within the low operating temperature range. Non-limiting examples of low temperatures can be in the range of about 0 to -28 degrees Celsius.

他の場合において、第3の反応器リレー308は、反応器システム313の消費電流が、非常に低い消費電流の範囲内にあると判定された場合に作動する。非常に低い消費電流の非限定的な実例は、0Aから5Aの間の範囲内であり得る。これは、反応器システム313に関連する周囲温度の低下に起因する可能性がある。 In other cases, the third reactor relay 308 operates when it is determined that the current consumption of the reactor system 313 is within a very low current consumption range. Non-limiting examples of very low current consumption can be in the range between 0A and 5A. This may be due to the decrease in ambient temperature associated with the reactor system 313.

この範囲内の消費電流は、結果的に、非常に低い生成速度でガスを発生させる可能性がある。かかる条件下では、12個又は10個の作動セル構成による消費電流は、所望のガス生成量を発生させるのに、且つ/又は反応器システム313内で電気分解を実行するために十分な熱を発生させるのに、十分ではない場合がある。したがって、制御システム301又はECU305は、場合によっては、第3の反応器リレー308を作動させ、第1又は第2の反応器リレーを停止状態にすることができる。このようにして、反応器セル組立体310の構成は、12個又は10個の作動セル構成から8個の作動セル構成に変更される。8個のセル構成に起因するより速いガス生成速度は、反応器システム313を、反応器システムの理想的な動作温度範囲まで迅速に暖機するのに役立ち得る。 Current consumption within this range can result in gas generation at very low production rates. Under such conditions, the current consumption of the 12 or 10 actuated cell configuration provides sufficient heat to generate the desired gas production and / or to perform electrolysis within the reactor system 313. It may not be enough to generate it. Therefore, the control system 301 or the ECU 305 may, in some cases, activate the third reactor relay 308 to bring the first or second reactor relay into a stopped state. In this way, the configuration of the reactor cell assembly 310 is changed from a 12 or 10 working cell configuration to an 8 working cell configuration. The faster gas production rate due to the eight cell configuration can help to quickly warm the reactor system 313 to the ideal operating temperature range of the reactor system.

反応器システム313が、反応器システムの理想的な動作温度範囲及び/又は消費電流レベルに達したとき、場合によっては、制御システム301又はECU305は、第3の反応器リレー308を停止状態にして、第1又は第2の反応器リレーのいずれかを、再度作動させることができる。 When the reactor system 313 reaches the ideal operating temperature range and / or current consumption level of the reactor system, the control system 301 or ECU 305 may in turn shut down the third reactor relay 308. , Either the first or the second reactor relay can be activated again.

反応器セル組立体310が、内燃機関に水素ガス及び酸素ガスを供給する適用例では、制御システム301が、内燃機関は、より多量の又はより速い水素ガス及び酸素ガスの流入を必要としているという、エンジン・データ信号314からの情報を受信した場合に、第3の反応器リレー308を作動させることもできる。こうした場合において、第1又は第2の反応器リレーによって作られたセル構成が十分な量のガスを生成しない場合、第3の反応器リレー308を作動させることができる。 In an application where the reactor cell assembly 310 supplies hydrogen and oxygen gas to the internal combustion engine, the control system 301 states that the internal combustion engine requires a larger or faster influx of hydrogen and oxygen gas. The third reactor relay 308 can also be activated when information from the engine data signal 314 is received. In such cases, the third reactor relay 308 can be activated if the cell configuration created by the first or second reactor relay does not produce a sufficient amount of gas.

ここで、別の実例による、電解反応器システムの第4の構成400Dの概略図を示す、図4Dを参照する。構成400Dは、ECU305、RCB302、電力源303、第4の反応器309、及び反応器セル組立体310間の接続を示している。 Here, reference is made to FIG. 4D, which shows a schematic of a fourth configuration 400D of the electrolytic reactor system according to another embodiment. Configuration 400D shows the connections between the ECU 305, RCB 302, power source 303, fourth reactor 309, and reactor cell assembly 310.

図示のように、第4の反応器リレー309は、導電性フック416及び418に接続できる。フック416及び418は、セル310d及び310iの外側の電極板と並べられ、接続されている。第4の反応器リレー309と、導電性フック416及び418との間の接続は、ワイヤ接続であり得る。 As shown, the fourth reactor relay 309 can be connected to the conductive hooks 416 and 418. The hooks 416 and 418 are aligned and connected to the outer electrode plates of the cells 310d and 310i. The connection between the fourth reactor relay 309 and the conductive hooks 416 and 418 can be wire connections.

少なくともいくつかの実施例では、第4の反応器リレー309は、ECU305によって作られた作動信号305dによって作動される。作動されると、第4の反応器リレー309は、正の電圧信号301dを介して電力源303から受け取った12V又は13.8Vの電圧を、反応器セル組立体310の、電解セル310d及び310fの両端間並びに電解セル310g及び310iの両端間に印加する。したがって、4V又は4.6Vの電位が、6個の作動される電解セル310d~310iのそれぞれの両端間に生じる。第1の反応器リレー304が作動される実施例と比較して、この構成(すなわち、第4の反応器リレー309が作動される場合)における各作動セルの両端間の電圧は、100%増加する。様々な場合において、各セルの両端間の電圧が100%増加すると、レクタ・セル組立体310全体でほぼ800%、副生成物のガス生成の速度が増す。ガス生成量の増加により、反応器セル組立体310が加熱されるという利点ももたらされ得る。 In at least some embodiments, the fourth reactor relay 309 is actuated by the actuation signal 305d produced by the ECU 305. When activated, the fourth reactor relay 309 transfers the voltage of 12V or 13.8V received from the power source 303 via the positive voltage signal 301d to the electrolytic cells 310d and 310f of the reactor cell assembly 310. It is applied between both ends of the electrolytic cell and between both ends of the electrolytic cells 310g and 310i. Therefore, a potential of 4V or 4.6V is generated between both ends of each of the six operated electrolytic cells 310d-310i. The voltage across each actuating cell in this configuration (ie, when the fourth reactor relay 309 is actuated) is increased by 100% as compared to the embodiment in which the first reactor relay 304 is actuated. do. In various cases, a 100% increase in voltage across each cell increases the rate of gas production of by-products by approximately 800% across the lecta cell assembly 310. The increase in gas production can also provide the advantage of heating the reactor cell assembly 310.

第3の反応器リレー308と同様に、第4の反応器リレー309も、反応器システム313周辺の周囲温度が、低い動作温度の範囲内にあると判定された場合に作動され得る。低い温度の非限定的な実例は、摂氏約0から-28度の範囲内であり得る。 Like the third reactor relay 308, the fourth reactor relay 309 can also be activated if the ambient temperature around the reactor system 313 is determined to be within the low operating temperature range. Non-limiting examples of low temperatures can be in the range of about 0 to -28 degrees Celsius.

他の場合において、第4の反応器リレー309もまた、反応器システム313の消費電流が、非常に低い消費電流の範囲内にあると判定された場合に作動する。非常に低い消費電流の非限定的な実例は、0Aから5Aの間の範囲であり得る。 In other cases, the fourth reactor relay 309 also operates when it is determined that the current consumption of the reactor system 313 is within a very low current consumption range. Non-limiting examples of very low current consumption can range from 0A to 5A.

様々な場合において、12個、10個、又は8個の作動セル構成による消費電流が、所望のガス生成量を発生させるのに、且つ/又は反応器システム313内で電気分解を実行するために十分な熱を発生させるのに、十分ではない可能性がある場合に、第4の反応器リレー309を作動させることができる。したがって、制御システム301又はECU305は、場合によっては、第4の反応器リレー309を作動させ、第1、第2、又は第3の反応器リレーを停止状態にすることができる。このようにして、反応器セル組立体310の構成は、12個、10個、又は8個の作動セル構成から6個の作動セル構成に変更される。6個のセル構成に起因するより速いガス生成速度は、反応器システム313を、反応器システムの理想的な動作温度範囲まで迅速に暖機するのに役立ち得る。 In various cases, the current consumption of the 12, 10, or 8 actuated cell configurations is to generate the desired gas production and / or to perform electrolysis within the reactor system 313. The fourth reactor relay 309 can be activated when it may not be sufficient to generate sufficient heat. Therefore, the control system 301 or the ECU 305 may, in some cases, activate the fourth reactor relay 309 to bring the first, second, or third reactor relay into a stopped state. In this way, the configuration of the reactor cell assembly 310 is changed from a 12, 10, or 8 actuated cell configuration to a 6 actuated cell configuration. The faster gas production rate due to the 6 cell configuration can help to quickly warm the reactor system 313 to the ideal operating temperature range of the reactor system.

反応器システム313が、反応器システムの理想的な動作温度範囲及び/又は消費電流レベルに達したとき、場合によっては、制御システム301又はECU305は、第4の反応器リレー309を停止状態にして、第1、第2、又は第3の反応器リレーのいずれかを、再度作動させることができる。 When the reactor system 313 reaches the ideal operating temperature range and / or current consumption level of the reactor system, in some cases, the control system 301 or ECU 305 puts the fourth reactor relay 309 down. , First, second, or third reactor relays can be reactivated.

反応器セル組立体310が、内燃機関に水素ガス及び酸素ガスを供給する適用例では、制御システム301が、内燃機関は、より多量の又はより速い水素ガス及び酸素ガスの流入を必要としているという、エンジン・データ信号314からの情報を受信した場合に、第4の反応器リレー309を作動させることもできる。こうした場合において、第1、第2、又は第3の反応器リレーによって作られたセル構成が十分な量のガスを生成しない場合、第4の反応器リレー309を作動させることができる。 In an application where the reactor cell assembly 310 supplies hydrogen and oxygen gas to the internal combustion engine, the control system 301 states that the internal combustion engine requires a larger or faster influx of hydrogen and oxygen gas. , The fourth reactor relay 309 can also be activated when the information from the engine data signal 314 is received. In such cases, the fourth reactor relay 309 can be activated if the cell configuration created by the first, second, or third reactor relay does not produce a sufficient amount of gas.

様々な実施例において、第1の反応器リレー304が作動して反応器セル組立体310に13.8Vの電圧を印加する第1の動作モードでは、反応器セル組立体310は、室温で総電流15Aを消費し得る。第1の反応器リレー304が反応器セル組立体310内の12個のセルに接続されている場合、2.3Vの電圧が各電解セルに印加され、各電解セルは個々に約1.25Aを消費する。かかる場合に、反応器セル組立体310の総ガス生成量は、約1リットル/分であり得、セル当りの総ガス生成量は、約0.0833リットル/分であり得る。 In various embodiments, in the first operating mode in which the first reactor relay 304 is activated to apply a voltage of 13.8 V to the reactor cell assembly 310, the reactor cell assembly 310 is totaled at room temperature. It can consume a current of 15A. If the first reactor relay 304 is connected to 12 cells in the reactor cell assembly 310, a voltage of 2.3 V will be applied to each electrolytic cell and each electrolytic cell will be individually about 1.25 A. To consume. In such cases, the total gas production of the reactor cell assembly 310 may be about 1 liter / min and the total gas production per cell may be about 0.0833 liter / min.

反応器セル組立体310が第2の動作モードで動作している場合、すなわち、第2の反応器リレー306が作動して反応器セル組立体310に13.8Vの電圧を印加する場合、反応器セル組立体310は、室温で総電流30Aを消費し得る。第2の反応器リレー306が反応器セル組立体310内の10個のセルに接続されている場合、2.76Vの電圧を各電解セルに印加することができ、各電解セルは個々に約3Aを消費する。かかる場合に、反応器セル組立体310の総ガス生成量は、約2.0リットル/分であり得、セル当りの総ガス生成量は、約0.2リットル/分であり得る。第1の動作モードと比較して、この場合の各セルの効率は240%向上し、反応器セル組立体310全体の総効率は200%向上する。 When the reactor cell assembly 310 is operating in the second mode of operation, i.e., when the second reactor relay 306 is activated to apply a voltage of 13.8V to the reactor cell assembly 310, the reaction reacts. The reactor cell assembly 310 may consume a total current of 30 A at room temperature. If the second reactor relay 306 is connected to 10 cells in the reactor cell assembly 310, a voltage of 2.76 V can be applied to each electrolytic cell, each electrolytic cell individually about. Consume 3A. In such cases, the total gas production of the reactor cell assembly 310 can be about 2.0 liters / minute and the total gas production per cell can be about 0.2 liters / minute. Compared with the first operation mode, the efficiency of each cell in this case is improved by 240%, and the total efficiency of the entire reactor cell assembly 310 is improved by 200%.

反応器セル組立体310が第3の動作モードで動作している場合、すなわち、第3の反応器リレー308が作動して反応器セル組立体310に13.8Vの電圧を印加する場合、反応器セル組立体310は、室温で総電流60Aを消費し得る。第3の反応器リレー308が反応器セル組立体310内の8個のセルに接続されている場合、3.45Vの電圧が各電解セルに印加され、各電解セルは個々に約7.5Aを消費する。かかる場合に、反応器セル組立体310の総ガス生成量は、約4.0リットル/分であり得、セル当りの総ガス生成量は、約0.5リットル/分であり得る。第1の動作モードと比較して、この場合、各セルの効率は600%向上し、反応器セル組立体310全体の効率は400%向上する。 When the reactor cell assembly 310 is operating in the third mode of operation, i.e., when the third reactor relay 308 is activated to apply a voltage of 13.8V to the reactor cell assembly 310, the reaction reacts. The reactor cell assembly 310 may consume a total current of 60 A at room temperature. When the third reactor relay 308 is connected to eight cells in the reactor cell assembly 310, a voltage of 3.45V is applied to each electrolytic cell and each electrolytic cell is individually about 7.5A. To consume. In such cases, the total gas production of the reactor cell assembly 310 can be about 4.0 liters / minute and the total gas production per cell can be about 0.5 liters / minute. Compared to the first mode of operation, in this case the efficiency of each cell is increased by 600% and the efficiency of the entire reactor cell assembly 310 is increased by 400%.

反応器セル組立体310が第4の動作モードで動作している場合、すなわち、第4の反応器リレーが作動して反応器セル組立体310に13.8Vの電圧を印加する場合、反応器セル組立体310は、室温で総電流120Aを消費し得る。第4の反応器リレーが反応器セル組立体310内の6個のセルに接続されている場合、4.6Vの電圧が各電解セルに印加され、各電解セルは個々に約20Aを消費する。かかる場合に、反応器セル組立体310の総ガス生成量は、約8.0リットル/分であり得、セル当りの総ガス生成量は、約1.33リットル/分であり得る。第1の動作モードと比較して、この場合、各セルの効率は1600%向上し、反応器セル組立体310全体の効率は800%向上する。 When the reactor cell assembly 310 is operating in the fourth operating mode, i.e., when the fourth reactor relay is activated to apply a voltage of 13.8V to the reactor cell assembly 310, the reactor. The cell assembly 310 may consume a total current of 120 A at room temperature. When a fourth reactor relay is connected to six cells in the reactor cell assembly 310, a voltage of 4.6V is applied to each electrolytic cell, each electrolytic cell individually consuming about 20A. .. In such cases, the total gas production of the reactor cell assembly 310 can be about 8.0 liters / minute and the total gas production per cell can be about 1.33 liters / minute. Compared to the first mode of operation, in this case the efficiency of each cell is increased by 1600% and the efficiency of the entire reactor cell assembly 310 is increased by 800%.

表2は、様々な反応器セル組立体310構成について、反応器セル組立体310に関連する電圧及び電流測定値、並びにガス生成速度の実例を提示している。

Figure 2022504162000003
Table 2 presents examples of voltage and current measurements, as well as gas generation rates, associated with the reactor cell assembly 310 for various reactor cell assembly 310 configurations.
Figure 2022504162000003

表3は、反応器システム313の近傍での、様々な周囲温度に対する反応器セル組立体310の最適構成の実例を提示する。

Figure 2022504162000004
Table 3 presents an example of the optimal configuration of the reactor cell assembly 310 for various ambient temperatures in the vicinity of the reactor system 313.
Figure 2022504162000004

表4は、様々な反応器セル組立体310の構成での、さらなる例示的なガス生成量及び消費電流レベルを提示する。具体的には、表4の値は、反応器システム313の近傍での周囲温度が、室温よりわずかに高い(たとえば、摂氏30度)こと、及び13.8ボルトの供給電圧が、反応器セル組立体310に印加されていることを想定している。より冷たい周囲温度では、電気分解プロセスを触媒するだけでなく、反応速度を上げるために、セル構成を切り替えることによって生じた熱を使用して、反応器システム313内部の反応器溶液が暖められる。しかし、周囲の室温よりも暖かい温度では、反応器システム313は、電気分解を開始するのに加熱を必要としない。したがって、反応器組立体313が周囲の室温よりも暖かい温度で動作しているときに、セル構成を切り替えることによって生じたエネルギーは、単に熱の形でシステムから放散される。以下の表4は、反応器システム313が周囲の室温よりわずかに暖かい温度で動作するときに、エネルギーが熱の形で放散される程度を示している。表4の値はまた、セル構成の各切替えによって、システムが発生させる熱の増加する程度も示している。周囲温度がより低いときに、この熱は、反応器の溶液を暖機するために使用される。

Figure 2022504162000005
Table 4 presents further exemplary gas production and current consumption levels in the configurations of the various reactor cell assemblies 310. Specifically, the values in Table 4 indicate that the ambient temperature near the reactor system 313 is slightly higher than room temperature (eg, 30 degrees Celsius), and that the supply voltage of 13.8 volts is the reactor cell. It is assumed that it is applied to the assembly 310. At cooler ambient temperatures, the heat generated by switching cell configurations is used to warm the reactor solution inside the reactor system 313, not only to catalyze the electrolysis process, but also to increase the reaction rate. However, at temperatures warmer than the ambient room temperature, the reactor system 313 does not require heating to initiate electrolysis. Thus, when the reactor assembly 313 is operating at a temperature warmer than the ambient room temperature, the energy generated by switching cell configurations is simply dissipated from the system in the form of heat. Table 4 below shows how much energy is dissipated in the form of heat when the reactor system 313 operates at a temperature slightly warmer than the ambient room temperature. The values in Table 4 also show how much heat the system generates with each switch of cell configuration. This heat is used to warm the reactor solution when the ambient temperature is lower.
Figure 2022504162000005

表4に示されるように、反応器セル組立体310を12セル構成から10セル構成に切り替えると、ガス生成量が16.82%増加し、消費電流が39.86%増加する。これにより、結果的に、16.71%のエネルギー損失が、システムからの熱の形で生じる。同様に、反応器セル組立体310を10セル構成から8セル構成に切り替えると、結果として、ガス生成量が50%増加し、消費電流が105%増加する。これにより、結果的に、熱の形での38.87%のエネルギー損失が生じる。さらに、10セル構成から6セル構成に切り替えると、結果的に、システムによって生じる熱が48.59%増加する。したがって、反応器システム313によって生じる熱損失の量は、セル構成の各切替えに伴って著しく増加する(たとえば、16.71%から38.87%へ、38.87%から48.59%へ)。熱の増加は、室温よりも暖かい温度でシステムから単に放散されるが、この同じ熱を使用して、反応器システム313を、より冷たい周囲温度で暖機できる。したがって、表4の値は、セル構成を切り替えることによって反応器システム313を暖機できる程度を示している。様々な場合において、セルの両端間の電圧を下げて各セルが生成するガスをより少なくさせることにより、より暖かい周囲温度で熱損失を減らすことができる。前述のように、反応器リレーを切り替えた結果である消費電流の変化に対応するために、反応器システム313は、過電流保護を可能にする電気ヒューズを備え得る。 As shown in Table 4, switching the reactor cell assembly 310 from a 12-cell configuration to a 10-cell configuration increases gas production by 16.82% and current consumption by 39.86%. This results in an energy loss of 16.71% in the form of heat from the system. Similarly, switching the reactor cell assembly 310 from a 10-cell configuration to an 8-cell configuration results in a 50% increase in gas production and a 105% increase in current consumption. This results in an energy loss of 38.87% in the form of heat. Further, switching from a 10-cell configuration to a 6-cell configuration results in a 48.59% increase in heat generated by the system. Therefore, the amount of heat loss caused by the reactor system 313 increases significantly with each switch of cell configuration (eg, from 16.71% to 38.87%, from 38.87% to 48.59%). .. The increase in heat is simply dissipated from the system at a temperature warmer than room temperature, but this same heat can be used to warm the reactor system 313 at a cooler ambient temperature. Therefore, the values in Table 4 indicate the extent to which the reactor system 313 can be warmed up by switching the cell configuration. In various cases, heat loss can be reduced at warmer ambient temperatures by lowering the voltage across the cells to produce less gas in each cell. As mentioned above, in order to accommodate changes in current consumption resulting from switching reactor relays, the reactor system 313 may include an electrical fuse that allows overcurrent protection.

表5は、様々な反応器セル組立体310の構成での、さらに別の例示的なガス生成量及び消費電流レベルを提示する。表5は、反応器システム313の近傍での周囲温度が理想的な室温に近い(たとえば、摂氏24度)こと、及び13.8Vの供給電圧が、反応器セル組立体310に印加されていることを想定している。しかし、表5は、様々な消費電流及びガス生成量の値についての、反応器セル組立体310の動作を示している。

Figure 2022504162000006
Table 5 presents yet another exemplary gas production and current consumption level in the configuration of various reactor cell assemblies 310. Table 5 shows that the ambient temperature in the vicinity of the reactor system 313 is close to the ideal room temperature (eg, 24 degrees Celsius), and a supply voltage of 13.8 V is applied to the reactor cell assembly 310. I am assuming that. However, Table 5 shows the operation of the reactor cell assembly 310 for various current consumption and gas production values.
Figure 2022504162000006

表5に示すように、12セル構成から10セル構成に切り替えると、結果として、消費電流が71%増加するが、ガス生成量は58%しか増加しない。消費電流(たとえばエネルギー投入量)とガス産出生成量(たとえばエネルギー産出量)との間の13%の差は、熱の形でシステムから失われたエネルギーの量を表す。同様に、10セル構成から8セル構成に切り替えると、消費電流は46%増加する一方で、ガス産出生成量は20%しか増加しない。したがって、26%の差はやはり、熱によるエネルギー損失を表す。同様に、反応器が8セル構成から6セル構成に切り替わると、消費電流は49%増加する一方で、ガス生成量は14%しか増加せず、結果として35%のエネルギー差をもたらす。したがって、表5から、反応器システム313によって生じる熱損失の量が、セル構成の各切替えに伴い、著しく増加することも観察できる。以前に述べたように、より冷たい周囲温度では、この熱は、反応器システム313内部の溶液を暖めるために使用できる。 As shown in Table 5, switching from the 12-cell configuration to the 10-cell configuration results in a 71% increase in current consumption but a 58% increase in gas production. A 13% difference between current consumption (eg energy input) and gas output (eg energy output) represents the amount of energy lost from the system in the form of heat. Similarly, switching from a 10-cell configuration to an 8-cell configuration increases current consumption by 46% while increasing gas production by only 20%. Therefore, the difference of 26% also represents the energy loss due to heat. Similarly, when the reactor is switched from an 8-cell configuration to a 6-cell configuration, the current consumption increases by 49% while the gas production increases by only 14%, resulting in a 35% energy difference. Therefore, from Table 5, it can also be observed that the amount of heat loss caused by the reactor system 313 increases significantly with each switching of the cell configuration. As mentioned earlier, at cooler ambient temperatures, this heat can be used to warm the solution inside the reactor system 313.

ここで、それぞれが、反応器セル及びタンク・システム組立体500A及び500Bの、例示的な実施例の斜視図を概略的に示している、図5A及び図5Bを参照する。図5Aは、一実例による、反応器セル及びタンク・システム組立体500Aを示している。図5Bは、別の実例による、反応器セル及びタンク・システム組立体500Bを示している。 See FIGS. 5A and 5B, respectively, which schematically show perspective views of exemplary embodiments of reactor cells and tank system assemblies 500A and 500B, respectively. FIG. 5A shows a reactor cell and tank system assembly 500A according to an example. FIG. 5B shows the reactor cell and tank system assembly 500B according to another embodiment.

図5Aは、タンク・システム312及び反応器セル組立体310を備える、反応器セル及びタンク・システム組立体500Aを示している。タンク・システム312は、3つの容器502、504、及び506を備える。容器502及び504は、反応器セル組立体310と流体連通している。容器502及び504は、入口502a及び504aを通して、溶液ポンプ390から電解質溶液を受容する。電解質溶液は、電気分解するために、容器502及び504から反応器セル組立体310に供給される。容器502及び504はまた、電気分解の副生成物として反応器セル組立体310から生じたガスを収集する。本明細書でさらに詳細に説明されるように、容器502及び504で収集されたガスは、容器506に運ばれ得る。内燃機関が反応器システム313に結合されている適用例では、容器506内のガスは、ガス出口506aを通って該内燃機関に移送され得る。様々な場合において、ガスは、内燃機関の空気取入口に連結されたガス供給ライン550を通って内燃機関に移送される。ガス供給ライン550は、たとえば、連結管であり得る。 FIG. 5A shows a reactor cell and tank system assembly 500A comprising a tank system 312 and a reactor cell assembly 310. The tank system 312 comprises three containers 502, 504, and 506. The vessels 502 and 504 are in fluid communication with the reactor cell assembly 310. The vessels 502 and 504 receive the electrolyte solution from the solution pump 390 through the inlets 502a and 504a. The electrolyte solution is supplied from the containers 502 and 504 to the reactor cell assembly 310 for electrolysis. The vessels 502 and 504 also collect the gas generated from the reactor cell assembly 310 as a by-product of electrolysis. As described in more detail herein, the gas collected in containers 502 and 504 can be carried to container 506. In an application in which the internal combustion engine is coupled to the reactor system 313, the gas in the container 506 may be transferred to the internal combustion engine through the gas outlet 506a. In various cases, the gas is transferred to the internal combustion engine through the gas supply line 550 connected to the air intake of the internal combustion engine. The gas supply line 550 can be, for example, a connecting pipe.

容器502及び504はそれぞれ、レベル・センサ510及び512をそれぞれ内蔵できる。レベル・センサ510及び512は、それぞれ、図3Aのレベル・センサ360に類似しており、反応器セル組立体310内部の溶液のレベルを検出できる。レベル・センサは、たとえば、フロート・スイッチであり得る。 The containers 502 and 504 can contain level sensors 510 and 512, respectively. The level sensors 510 and 512 are similar to the level sensor 360 of FIG. 3A, respectively, and can detect the level of the solution inside the reactor cell assembly 310. The level sensor can be, for example, a float switch.

レベル・センサ510又は512で使用され得るフロート・スイッチの実例が、図5C及び図5Dに示されている。図5C及び図5Dは、本体部分511a及びバルブ部分511bを備える、フロート・スイッチ511を示している。バルブ部分511bは、本体部分511aに枢動可能に取り付けられている。図5Cは、バルブ511aが、水平軸に沿って本体部分511aより下に垂れている、トリガされていない状態のフロート・スイッチ511を示している。図5Dは、今度はバルブ511aが本体部分511aと水平に並ぶように上方へ枢動された、トリガされた状態のフロート・スイッチ511を示している。フロート・スイッチは、バルブ511aを、本体部分511bと水平に一直線上に浮き上がらせるように(たとえば、図5D)、反応器セル組立体310内部の溶液が、少なくともフロート・スイッチのレベルまで上昇したときに、トリガされ得る。 Examples of float switches that may be used with the level sensor 510 or 512 are shown in FIGS. 5C and 5D. 5C and 5D show a float switch 511 comprising a body portion 511a and a valve portion 511b. The valve portion 511b is pivotally attached to the main body portion 511a. FIG. 5C shows a non-triggered float switch 511 in which the valve 511a hangs below the body portion 511a along a horizontal axis. FIG. 5D shows a triggered float switch 511, this time with the valve 511a pivoted upward so as to line up horizontally with the body portion 511a. The float switch floats when the solution inside the reactor cell assembly 310 rises to at least the level of the float switch so that the valve 511a floats horizontally in line with the body portion 511b (eg, FIG. 5D). Can be triggered.

図5Aに戻って参照すると、レベル・センサ510及び512は、レベル・センサがトリガされたときに作動されるマイクロ・スイッチを備え得る。作動されたマイクロ・スイッチは、センサ信号312aを制御システム301に送信するように構成され得る。場合によっては、制御システム301がセンサ信号312aを受信すると、制御システム301は、反応器セル組立体310が十分な量の溶液で満たされ、電気分解プロセスを実行する準備ができていると判定できる。こうした場合、制御システム301は、溶液ポンプ390に、タンク・システム312への溶液の供給を止めるよう指示できる。制御システム301はまた、反応器セル組立体310への電力の供給を開始するために、反応器リレー304~309のうちの1つを作動させるよう、ECU305に指示できる。 With reference back to FIG. 5A, the level sensors 510 and 512 may include microswitches that are activated when the level sensor is triggered. The activated microswitch may be configured to send a sensor signal 312a to the control system 301. In some cases, when the control system 301 receives the sensor signal 312a, the control system 301 can determine that the reactor cell assembly 310 has been filled with a sufficient amount of solution and is ready to perform the electrolysis process. .. In such cases, the control system 301 can instruct the solution pump 390 to stop supplying the solution to the tank system 312. The control system 301 can also instruct the ECU 305 to activate one of the reactor relays 304-309 in order to start supplying power to the reactor cell assembly 310.

図5Bは、別の実例による、反応器セル及びタンク・システム組立体500Bを示している。反応器セル及びタンク・システム組立体500Bは、反応器セル及びタンク・システム組立体500Aのすべての要素を備える。しかし、組立体500Bは、容器502及び504内で、それぞれ、組立体500Aのレベル・センサ510及び512よりも低いところに配置された、レベル・センサ510及び512を備える。 FIG. 5B shows the reactor cell and tank system assembly 500B according to another embodiment. The reactor cell and tank system assembly 500B comprises all the elements of the reactor cell and tank system assembly 500A. However, the assembly 500B comprises level sensors 510 and 512 located in the containers 502 and 504 below the level sensors 510 and 512 of the assembly 500A, respectively.

容器502及び504の容積は一定のままであるので、組立体500B内のレベル・センサの位置がより低いことにより、反応器セル組立体310は、レベル・センサをトリガする前に、より少量の溶液しか受容しないという結果になる。結果として、組立体500B内のレベル・センサの位置がより低いことにより、反応器セル組立体310が、より少量の溶液に対して電気分解を実行するという結果になる。すなわち、反応器組立体310は、電気分解を実行するために、より少ない供給量の溶液しか必要としない。さらに、より寒い天候では、組立体500Bの反応器セル組立体310内のより少量の溶液は、組立体500Aの反応器セル組立体310内のより多量の溶液よりも、迅速に加熱され得る。 Since the volumes of the vessels 502 and 504 remain constant, the lower position of the level sensor within the assembly 500B allows the reactor cell assembly 310 to have a smaller amount before triggering the level sensor. The result is that it only accepts the solution. As a result, the lower position of the level sensor in the assembly 500B results in the reactor cell assembly 310 performing electrolysis on a smaller amount of solution. That is, the reactor assembly 310 requires a smaller supply of solution to perform the electrolysis. Moreover, in colder weather, a smaller amount of solution in the reactor cell assembly 310 of the assembly 500B may be heated more quickly than a larger amount of solution in the reactor cell assembly 310 of the assembly 500A.

また、組立体500B内のレベル・センサの位置がより低いことにより、容器502及び504は、レベル・センサがトリガされる前に、より少量の溶液しか受容しないという結果になる。容器502及び504に受容される溶液がより少量であることにより、反応器セル組立体310内部の溶液に対するヘッド圧力が低下し得る。ヘッド圧力とは、反応器セル組立体310内部に存在するガスが直面する抵抗を指す。 Also, the lower position of the level sensor within the assembly 500B results in the containers 502 and 504 receiving less solution before the level sensor is triggered. The smaller amount of solution received in the vessels 502 and 504 can reduce the head pressure on the solution inside the reactor cell assembly 310. Head pressure refers to the resistance faced by the gas present inside the reactor cell assembly 310.

例示的な実施例では、組立体500A内のレベル・センサ510及び512は、容器502及び504の上蓋から約5.72センチメートル(2.25インチ)に配置され、組立体500B内のレベル・センサ510及び512は、容器502及び504の上蓋から8.26センチメートル(3.25インチ)に配置される。組立体500Aと比較して、組立体500B内のレベル・センサの位置がより低いことにより、レベル・センサがトリガされる前の、反応器セル組立体310内に溜まる溶液は、約400ml、より少ないという結果になる。 In an exemplary embodiment, the level sensors 510 and 512 within the assembly 500A are located approximately 5.72 centimeters (2.25 inches) from the top lids of the containers 502 and 504 and the level sensors within the assembly 500B. Sensors 510 and 512 are located 8.26 centimeters (3.25 inches) from the top lids of containers 502 and 504. Due to the lower position of the level sensor in the assembly 500B compared to the assembly 500A, the solution that collects in the reactor cell assembly 310 before the level sensor is triggered is about 400 ml, more. The result is less.

ここで、反応器セル及びタンク・システム組立体600A及び600Bの、さらに例示的な実施例の斜視図をそれぞれ概略的に示している、図6A及び図6Bを参照する。図6Aは、一実例による、反応器セル及びタンク・システム組立体600Aを示している。図6Bは、別の実例による、反応器セル及びタンク・システム600Bの組立体を示している。 See here, FIGS. 6A and 6B, respectively, schematically showing perspective views of more exemplary embodiments of reactor cell and tank system assemblies 600A and 600B, respectively. FIG. 6A shows a reactor cell and tank system assembly 600A according to an example. FIG. 6B shows an assembly of the reactor cell and tank system 600B according to another embodiment.

図6Aは、反応器セル組立体310及びタンク・システム312を備える、反応器セル及びタンク・システム組立体600Aを示している。タンク・システム312は、反応器セル組立体310と流体連通している容器502及び504を備える。容器502及び504は、溶液ポンプ390から水(又は他の電解質溶液)を受容するために、入口502a及び504aを有する。溶液は、容器502及び504から反応器セル組立体310内に供給され、電気分解に使用される。電気分解の副生成物として、反応器セル組立体310によって生じたガスは、容器502及び504のそれぞれの中に、戻されて収集される。 FIG. 6A shows a reactor cell and tank system assembly 600A comprising a reactor cell assembly 310 and a tank system 312. The tank system 312 includes containers 502 and 504 that communicate fluidly with the reactor cell assembly 310. Containers 502 and 504 have inlets 502a and 504a to receive water (or other electrolyte solution) from the solution pump 390. The solution is supplied from the containers 502 and 504 into the reactor cell assembly 310 and used for electrolysis. As a by-product of electrolysis, the gas produced by the reactor cell assembly 310 is returned and collected in each of the containers 502 and 504.

容器502及び504で受容されたガスは、ガス配管602aを通って容器506に運ばれ得る。図示のように、ガス配管602aは、容器502及び504それぞれのガス出口502b及び504b、並びに容器506のガス入口506bに連結されている。したがって、ガスは、ガス出口502b及び504bそれぞれを通って、容器502及び504のそれぞれを出て、ガス配管602aを通って容器506に移動できる。容器506はまた、容器502及び504から収集されたガスが、容器506を出てガス供給ライン550に入ることができる、ガス出口506aを有する。ガス供給ライン550は、ガスを、容器506から反応器及びタンク組立体600Aに結合されたユニット又はデバイスへ運ぶ、チャネリング媒体(たとえば、管)であり得る。反応器及びタンク組立体600Aが内燃機関に連結されている例示的な場合において、ガス供給ライン550は、容器506から内燃機関の空気取入口へガスを供給できる。場合によっては、エンジンの空気取入れによって生じる吸引力が、容器502及び504からガス配管602aを通って容器506内への、またガス供給ライン550を通って内燃機関への、ガスの流れを促進する。 The gas received in the containers 502 and 504 can be carried to the container 506 through the gas pipe 602a. As shown, the gas pipe 602a is connected to the gas outlets 502b and 504b of the containers 502 and 504, respectively, and the gas inlet 506b of the container 506. Therefore, the gas can pass through the gas outlets 502b and 504b, respectively, exit the container 502 and 504, respectively, and move to the container 506 through the gas pipe 602a. The container 506 also has a gas outlet 506a through which the gas collected from the containers 502 and 504 can exit the container 506 and enter the gas supply line 550. The gas supply line 550 can be a channeling medium (eg, a tube) that carries the gas from the container 506 to the unit or device coupled to the reactor and tank assembly 600A. In the exemplary case where the reactor and tank assembly 600A are connected to an internal combustion engine, the gas supply line 550 can supply gas from the container 506 to the air intake of the internal combustion engine. In some cases, the suction force generated by the air intake of the engine facilitates the flow of gas from the containers 502 and 504 through the gas pipe 602a into the container 506 and through the gas supply line 550 to the internal combustion engine. ..

図示されるように、ガス配管602aは、ガス継手604aを使ってつなぎ合わされたガス管608aを備える。ガス管608a及びガス継手604aはそれぞれ、内径によって画定され得る。ガス管608a及びガス継手604aの内径は、所与の段階で、こうした構成要素を通って流れることができるガスの容積を決定するように、選択できる。内径はまた、こうした構成要素を通って流れるガスが直面する抵抗のレベルも決定し得る。 As shown, the gas pipe 602a comprises a gas pipe 608a joined together using a gas joint 604a. The gas pipe 608a and the gas joint 604a can each be defined by an inner diameter. The inner diameters of the gas pipe 608a and the gas fitting 604a can be selected at a given step to determine the volume of gas that can flow through these components. The inner diameter can also determine the level of resistance faced by the gas flowing through these components.

図6Bは、別の実例による、反応器セル及びタンク・システム組立体600Bを示している。反応器セル及びタンク・システム組立体600Bは、反応器セル及びタンク・システム組立体600Bがガス配管602aの代わりにガス配管602bを備えることを除いて、反応器セル及びタンク・システム組立体600Aのすべての要素を備える。ガス配管602bは、ガス継手604bを使ってつなぎ合わされたガス管608bを備える。ガス配管602b(すなわち、ガス管608b及びガス継手604b)は、組立体600Aのガス配管602aよりも内径が大きい。 FIG. 6B shows the reactor cell and tank system assembly 600B according to another embodiment. The reactor cell and tank system assembly 600B is of the reactor cell and tank system assembly 600A, except that the reactor cell and tank system assembly 600B comprises a gas pipe 602b instead of the gas pipe 602a. It has all the elements. The gas pipe 602b includes a gas pipe 608b connected by using a gas joint 604b. The gas pipe 602b (that is, the gas pipe 608b and the gas joint 604b) has a larger inner diameter than the gas pipe 602a of the assembly 600A.

ガス配管602bの直径を増やすことで、より多量のガスが配管を通って運ばれるのを補助し、また一方でガスの流れへの抵抗を減らす。したがって、ガス配管602bは、毎分より高速にガスを発生させるセル反応器組立体310の構成を補助できる。ICEが反応器セル組立体310に連結されている適用例では、ガス配管602bの直径を増やすことにより、ICEへのガスの流量を増やすことを補助する。 Increasing the diameter of the gas pipe 602b helps a larger amount of gas to be carried through the pipe, while reducing resistance to gas flow. Therefore, the gas pipe 602b can assist in the configuration of the cell reactor assembly 310 that generates gas at a speed higher than every minute. In an application in which the ICE is coupled to the reactor cell assembly 310, increasing the diameter of the gas pipe 602b assists in increasing the flow rate of gas to the ICE.

いくつかの実施例では、ガス配管602aは0.95センチメートル(3/8インチ)の外径を有し、一方、ガス配管602bは、1.27センチメートル(0.5インチ)の外径を有する。ガス配管602bの外径が0.32センチメートル(1/8インチ)増えると、ガス配管602bを通るガスの流れる容量は、結果的に、ガス配管602aを通るガスの流量と比較して、125%増加する。図6Eは、図6Aによるガス継手604a及び図6Bによるガス継手608bの斜視図である。図6Fは、図6Aによるガス管608a及び図6Bによるガス管608bの斜視図である。図示されるように、ガス継手604a及びガス管608aは、ガス継手604b及びガス管608bより直径が小さい。たとえば、ガス継手604a及びガス管608aは、0.64センチメートル(0.25インチ)の外径を有してもよく、一方、ガス継手604b及びガス管608bは、0.95センチメートル(3/8インチ)の増加した直径を有してもよい。ガス継手604b及びガス管608bの直径を増やすことにより、より多量のガスが継手604b及び管608bを通って流れるのを補助する。 In some embodiments, the gas pipe 602a has an outer diameter of 0.95 cm (3/8 inch), while the gas pipe 602b has an outer diameter of 1.27 cm (0.5 inch). Have. When the outer diameter of the gas pipe 602b is increased by 0.32 cm (1/8 inch), the capacity of the gas flowing through the gas pipe 602b is, as a result, 125 compared to the flow rate of the gas through the gas pipe 602a. %To increase. 6E is a perspective view of the gas joint 604a according to FIG. 6A and the gas joint 608b according to FIG. 6B. 6F is a perspective view of the gas pipe 608a according to FIG. 6A and the gas pipe 608b according to FIG. 6B. As shown, the gas joint 604a and the gas pipe 608a have a smaller diameter than the gas joint 604b and the gas pipe 608b. For example, the gas fitting 604a and the gas pipe 608a may have an outer diameter of 0.64 cm (0.25 inch), while the gas fitting 604b and the gas pipe 608b may have an outer diameter of 0.95 cm (3). 8 inches) may have an increased diameter. Increasing the diameter of the gas joint 604b and the gas pipe 608b helps a larger amount of gas to flow through the joint 604b and the pipe 608b.

ここで、別の実例による、反応器セル及びタンク・システム組立体600Cを示している、図6Cを参照する。 See here, FIG. 6C, which shows the reactor cell and tank system assembly 600C according to another embodiment.

容器502~506は、ガス状副生成物を収集することに加えて、場合によっては、反応器セル組立体310から溶液及びKOHを誤って収集する可能性がある。たとえば、容器502~506は、場合によっては、反応器及びタンク組立体600Cに連結された内燃機関によって生じる大きな吸引力のために、電解質溶液及びKOHを収集する可能性がある。たとえば、内燃機関が高速(たとえば、高いRPM)で動作している場合、又はエンジンのターボチャージャが作動している場合に、エンジンは、より多くの空気の供給を必要とする場合がある。したがって、余分な空気の供給量が、エンジンの空気取入口を通して引き込まれる可能性があり、これは、空気取入口に連結されているガス供給ライン550を通して、より大きな吸引力を発生させ得る。次に、吸引力は、容器502~506の内部に、負圧の高まりを発生させる可能性があり、これは、電解質溶液及びKOHを、反応器セル組立体310からタンク・システム312内に引き込み得る。 In addition to collecting gaseous by-products, vessels 502-506 can in some cases erroneously collect solutions and KOH from the reactor cell assembly 310. For example, vessels 502-506 may optionally collect electrolyte solution and KOH due to the large suction force generated by the internal combustion engine coupled to the reactor and tank assembly 600C. For example, if the internal combustion engine is operating at high speed (eg, high RPM), or if the turbocharger of the engine is operating, the engine may require more air supply. Therefore, an extra air supply can be drawn through the air intake of the engine, which can generate a larger suction force through the gas supply line 550 connected to the air intake. The suction force can then generate an increase in negative pressure inside the vessels 502-506, which draws the electrolyte solution and KOH from the reactor cell assembly 310 into the tank system 312. obtain.

電解質溶液及びKOHはまた、反応器セル組立体310の内部の電気分解によって生じるガス蒸気が凝縮した結果、容器502~506の内部に溜まる可能性もある。具体的には、反応器セル組立体310内部のセル構成の各切替えによって、反応器セル組立体310内部の温度が上昇し、その結果、形成されているガス中により多量の蒸気が生じる可能性がある。場合によっては、ガス蒸気が容器502~506の内部で凝縮し、その結果、各容器の内部に溶液及びKOHが溜まる可能性がある。反応器及びセル組立体600Cがより暖かい周囲温度で動作している場合、ガス蒸気が凝縮する問題が際立つ。 The electrolyte solution and KOH can also accumulate inside the vessels 502-506 as a result of the condensation of gas vapors generated by electrolysis inside the reactor cell assembly 310. Specifically, each switching of the cell configuration inside the reactor cell assembly 310 raises the temperature inside the reactor cell assembly 310, which may result in a larger amount of steam in the formed gas. There is. In some cases, gas vapor may condense inside the containers 502 to 506, resulting in the accumulation of solution and KOH inside each container. When the reactor and cell assembly 600C are operating at warmer ambient temperatures, the problem of gas vapor condensation stands out.

様々な場合において、大きな吸引力又はガス蒸気の凝縮に起因して、容器502~506内部に溶液及びKOHが溜まると、次に、反応器及びタンク組立体600Cに連結されているユニット又はデバイスへの浸水をもたらす可能性がある。たとえば、内燃機関によって生じた吸引力は、溶液及びKOHを容器506からガス供給ライン550を通って内燃機関に引き込み、エンジンに損傷を与える可能性がある。 In various cases, when the solution and KOH accumulate inside the vessel 502-506 due to a large suction force or condensation of gas vapor, it then goes to the unit or device connected to the reactor and tank assembly 600C. May result in flooding. For example, the suction force generated by the internal combustion engine can draw the solution and KOH from the container 506 through the gas supply line 550 into the internal combustion engine and damage the engine.

いくつかの実施例では、容器502~506内部に溶液及びKOHが溜まり、その結果として容器506から連結されたユニット又はデバイスへ溢れ出ることを防ぐために、容器506は、オーバフロー・センサ610を備え得る。オーバフロー・センサ610は、図3Aのオーバフロー・センサ365に類似している。オーバフロー・センサ610は、容器506内部の溶液及びKOHのレベルが、所定の閾値の高さを確実に超えないようにすることで、安全性チェック機能を実現する。 In some embodiments, the container 506 may include an overflow sensor 610 to prevent the solution and KOH from accumulating inside the container 502-506 and consequently overflowing from the container 506 to the connected unit or device. .. The overflow sensor 610 is similar to the overflow sensor 365 of FIG. 3A. The overflow sensor 610 realizes a safety check function by ensuring that the levels of the solution and KOH inside the container 506 do not exceed the height of a predetermined threshold value.

いくつかの実施例では、容器506はまた、容器506の内部容積と流体連通しているポンプ612を備える。ポンプ612は、図3Aのポンプ380に類似している。オーバフロー・センサ610が作動される場合、ポンプ612は、過剰な溶液及びKOHを容器506からポンプ移送して、反応器セル組立体310内に戻すことができる。場合によっては、過剰な溶液及びKOHを運ぶための流路管614を設けて、容器506からポンプで排出して、反応器セル組立体310内に戻すことができる。具体的には、ポンプ612を使用することにより、システムの過剰な停止時間をもたらす可能性がある、反応器及びセル組立体600Cを閉め、容器506を手動で取り外して空にする必要性を回避する。 In some embodiments, the vessel 506 also comprises a pump 612 that communicates fluid with the internal volume of the vessel 506. The pump 612 is similar to the pump 380 of FIG. 3A. When the overflow sensor 610 is activated, the pump 612 can pump excess solution and KOH from the vessel 506 back into the reactor cell assembly 310. In some cases, a flow path tube 614 for carrying excess solution and KOH can be provided and pumped out of the vessel 506 and returned into the reactor cell assembly 310. Specifically, using the pump 612 avoids the need to close the reactor and cell assembly 600C and manually remove and empty the vessel 506, which can result in excessive system downtime. do.

様々な場合において、ポンプ612は、制御システム301によって作動され得る。ポンプ612を作動させるために、オーバフロー・センサ610は、作動時にセンサ信号312bを制御システム301に送信する、マイクロ・スイッチを備え得る。制御システム301は、センサ信号312bを受信して処理し、ポンプ612に、容器506から流路管614内への溶液及びKOHのポンプ移送を開始するよう指示する。場合によっては、流路管614は、過剰な溶液及びKOHを、容器506から反応器セル組立体310の底部へ運ぶことができる。これは、具体的には、KOHの、反応器セル組立体310の内部に既に存在する電解質溶液との適切な再混合を助けるという利点を有し得る。電解質溶液が水を含む場合、水と比較してより高濃度のKOHが、適切に再混合される助けとなり、反応器セル組立体310の上部ではなく底部から注入することを、さらに正当化できる。 In various cases, the pump 612 can be operated by the control system 301. To operate the pump 612, the overflow sensor 610 may include a micro switch that sends the sensor signal 312b to the control system 301 when activated. The control system 301 receives and processes the sensor signal 312b and instructs the pump 612 to initiate the pump transfer of the solution and KOH from the container 506 into the flow path tube 614. In some cases, the flow path tube 614 can carry excess solution and KOH from the vessel 506 to the bottom of the reactor cell assembly 310. This, in particular, may have the advantage of assisting in proper remixing of KOH with the electrolyte solution already present inside the reactor cell assembly 310. If the electrolyte solution contains water, a higher concentration of KOH compared to water helps to properly remix and can be further justified to inject from the bottom of the reactor cell assembly 310 rather than the top. ..

様々な場合において、ポンプ612による移送は、容器506の全量をポンプ移送して反応器セル組立体310内に戻すことができる十分な時間であり得る、5秒間行うことができる。ポンプ移送が完了し、溶液及びKOHのレベルがオーバフロー・センサ610の高さより下に戻ると、制御システム302は、ポンプ612を停止状態にすることができる。 In various cases, the transfer by the pump 612 can be performed for 5 seconds, which may be sufficient time to pump the entire volume of the vessel 506 back into the reactor cell assembly 310. When the pump transfer is complete and the solution and KOH levels return below the height of the overflow sensor 610, the control system 302 can shut down the pump 612.

溶液及びKOHをポンプ移送して反応器組立体310内に戻すことにより、KOHを電気分解プロセスで再使用できることが理解されよう。さらに、やはり溶液及びKOHをポンプ移送して反応器セル組立体310内に戻すことにより、確実に、反応器セル組立体310内部のKOHの濃度は薄まらず、さもなければ一定レベルに維持される。電解質溶液が水である場合、KOH溶液が薄くなると、反応器セル組立体310内部の水の沸点が上昇し得る。これにより、次に、結果的に、セル組立体310によって生じるガス蒸気の容積が増加し、ガス蒸気が凝縮すると、容器502~506の内部にさらにKOHが溜まる可能性がある。反応器セル組立体310内部のKOHの濃度がより低いと、水の凝固点も低下し、これにより、より冷たい周囲温度で反応器システムが動作する際に、水がより凍結しやすくなる。したがって、これにより、より冷たい温度での運転中に、反応器システムの機能が損なわれる可能性がある。なお、さらに、KOHの濃度がより低いと、反応器セル組立体310内部の液体混合物の導電率が低下し、その結果、ガス生成量が低下し、したがって、反応器及びセル組立体600Cの効率が低下する可能性がある。 It will be appreciated that KOH can be reused in the electrolysis process by pumping the solution and KOH back into the reactor assembly 310. Further, again, by pumping the solution and KOH back into the reactor cell assembly 310, the concentration of KOH inside the reactor cell assembly 310 is surely not diminished, or otherwise maintained at a constant level. Will be done. When the electrolyte solution is water, the boiling point of the water inside the reactor cell assembly 310 may rise as the KOH solution becomes thinner. This, in turn, results in an increase in the volume of gas vapor produced by the cell assembly 310, and when the gas vapor condenses, additional KOH may accumulate inside the containers 502-506. The lower the concentration of KOH inside the reactor cell assembly 310, the lower the freeze point of water, which makes it easier for the water to freeze when the reactor system operates at colder ambient temperatures. Therefore, this can impair the functionality of the reactor system during operation at colder temperatures. Further, when the concentration of KOH is lower, the conductivity of the liquid mixture inside the reactor cell assembly 310 decreases, and as a result, the amount of gas produced decreases, and therefore the efficiency of the reactor and the cell assembly 600C decreases. May decrease.

いくつかの実施例では、容器506は、2次オーバフロー・センサ616を備え得る。2次オーバフロー・センサ616は、1次オーバフロー・センサ610に類似し得るが、ガス出口506aのより近くに位置し得る。2次オーバフロー・センサ616は、容器506内部の溶液及びKOHが溢れ出るのを防止する、予備の安全機構を実現できる。たとえば、2次オーバフロー・センサ616は、溶液及びKOHがポンプ612によって容器506からポンプ移送されている速度よりも速い速度で、溶液及びKOHが容器506に流入している場合に必要であり得る。他の場合には、2次オーバフロー・センサ616は、1次センサ610及び/又はポンプ612が誤動作する場合に必要となる可能性がある。 In some embodiments, the vessel 506 may include a secondary overflow sensor 616. The secondary overflow sensor 616 may resemble the primary overflow sensor 610, but may be located closer to the gas outlet 506a. The secondary overflow sensor 616 can implement a spare safety mechanism that prevents the solution and KOH inside the container 506 from overflowing. For example, a secondary overflow sensor 616 may be required if the solution and KOH are flowing into the container 506 at a rate faster than the rate at which the solution and KOH are pumped from the container 506 by the pump 612. In other cases, the secondary overflow sensor 616 may be required if the primary sensor 610 and / or the pump 612 malfunctions.

2次オーバフロー・センサ616が作動する場合、2次オーバフロー・センサ616は、信号312bを制御システム301に送信できる。制御システム301は、この信号を処理し、それに応答して、反応器及びタンク・システム600Cをシャット・ダウンすることができる。制御システム301は、制御信号318をECUに送信して、すべての反応器リレー304~309を停止状態にすることで、反応器及びタンク・システム600Cをシャット・ダウンすることができる。反応器リレーを停止状態にすることにより、正の電圧が反応器セル組立体310に印加されず、電気分解プロセスは停止する。 When the secondary overflow sensor 616 is activated, the secondary overflow sensor 616 can transmit the signal 312b to the control system 301. The control system 301 can process this signal and respond to it by shutting down the reactor and tank system 600C. The control system 301 can shut down the reactor and the tank system 600C by transmitting the control signal 318 to the ECU to stop all the reactor relays 304 to 309. By putting the reactor relay in a stopped state, no positive voltage is applied to the reactor cell assembly 310 and the electrolysis process is stopped.

場合によっては、容器506は、1次オーバフロー・センサ610又はポンプ612を備えていなくてもよいが、2次オーバフロー・センサ616だけを備え得る。こうした場合、2次オーバフロー・センサ616が作動すると、反応器及びタンク組立体600Cは自動的にシャット・ダウンされる。 In some cases, the container 506 may not include the primary overflow sensor 610 or the pump 612, but may include only the secondary overflow sensor 616. In such a case, when the secondary overflow sensor 616 is activated, the reactor and tank assembly 600C are automatically shut down.

いくつかの実施例では、容器506は、視覚的インジケータ618も備え得る。視覚的インジケータ618は、たとえば、LEDライトであり得る。視覚的インジケータ618は、容器506の外側、又はさもなければ、容器506の外部の他の任意の場所に位置し得る。場合によっては、容器506は、少なくとも部分的に透明な外側を有してもよく、視覚的インジケータ618は、容器506の内部に位置し得る。視覚的インジケータ618は、2次オーバフロー・センサ616に接続(たとえば、電気的に接続)することができ、それにより2次オーバフロー・センサ616が作動するときに、視覚的インジケータ618は作動する。他の場合には、視覚的インジケータ618は、制御システム301に接続することができ、制御システム301が2次オーバフロー・センサ616から信号312bを受信すると、制御システム301によって作動され得る。視覚的インジケータ618が作動すると、これは、容器506が溶液及びKOHで溢れていること、及び容器506を手動で取り外して空にする必要があることを、ユーザに示すことができる。 In some embodiments, the container 506 may also include a visual indicator 618. The visual indicator 618 can be, for example, an LED light. The visual indicator 618 may be located outside the container 506, or otherwise anywhere else outside the container 506. In some cases, the container 506 may have at least a partially transparent outside, and the visual indicator 618 may be located inside the container 506. The visual indicator 618 can be connected (eg, electrically connected) to the secondary overflow sensor 616 so that when the secondary overflow sensor 616 is activated, the visual indicator 618 is activated. In other cases, the visual indicator 618 can be connected to the control system 301 and can be activated by the control system 301 when the control system 301 receives the signal 312b from the secondary overflow sensor 616. When the visual indicator 618 is activated, it can indicate to the user that the container 506 is overflowing with solution and KOH and that the container 506 needs to be manually removed and emptied.

いくつかの実施例では、2次オーバフロー・センサ616は、作動時に反応器システム600Cを自動的にシャット・ダウンすることができず、視覚的インジケータ618のみを作動させることができる。視覚的インジケータ618が作動すると、ユーザは、反応器及びタンク組立体600Cを手動でシャット・ダウンし、容器506を空にすることができる。さらに他の場合には、視覚的インジケータ618は、1次オーバフロー・センサ610に接続できる。 In some embodiments, the secondary overflow sensor 616 cannot automatically shut down the reactor system 600C when activated and can only activate the visual indicator 618. When the visual indicator 618 is activated, the user can manually shut down the reactor and tank assembly 600C to empty the vessel 506. In yet other cases, the visual indicator 618 can be connected to the primary overflow sensor 610.

ここで、いくつかのさらなる例示的な実施例による、反応器セル及びタンク・システム組立体600Cの容器506の上面斜視図を概略的に示している、図6Dを参照する。 See FIG. 6D, which schematically shows a top perspective view of the vessel 506 of the reactor cell and tank system assembly 600C, according to some further exemplary embodiments.

図示されるように、容器506は、ガス出口506a及びガス入口506bを有する。ガス出口506aは、ガス供給ライン550に連結し、ガス供給ラインは、ガスを、反応器及びタンク組立体600Cに連結されたユニット又はデバイス(たとえば、内燃機関)に運ぶ。ガス入口506bは、容器502及び506からの、ガス配管602a又は602bを通る、ガスを受容するために使用される。 As shown, the container 506 has a gas outlet 506a and a gas inlet 506b. The gas outlet 506a connects to the gas supply line 550, which carries the gas to a unit or device (eg, an internal combustion engine) connected to the reactor and tank assembly 600C. The gas inlet 506b is used to receive gas from the containers 502 and 506 through the gas pipes 602a or 602b.

図示の実施例では、容器506はまた、追加の出口506cを有する。図示のように、出口506cは、第1の圧力逃し弁622及び第2の圧力逃し弁624に結合された、管継手組立体620を受容できる。 In the illustrated embodiment, the container 506 also has an additional outlet 506c. As shown, the outlet 506c can accept the pipe fitting assembly 620 coupled to the first pressure relief valve 622 and the second pressure relief valve 624.

第1の圧力逃し弁622は、反応器及びタンク組立体600C内部の負圧の高まりを防止するために使用できる。様々な場合において、負圧は、ガス供給ライン550を介して容器506に連結されている内燃機関によって生じる、大きな吸引力に起因する可能性がある。負圧は、反応器及びタンク組立体600Cの内側と、反応器及びタンク組立体600Cの外側との間に、大きな圧力差(たとえば、大気圧)を発生させることにより、反応器及びタンク組立体600Cにストレスをかける可能性がある。場合によっては、反応器及びタンク組立体内部の負圧により、溶液及びKOHが、反応器セル組立体310からタンク組立体312内及びエンジン内に溢れ出る可能性もある。図示されるように、第1の圧力逃し弁622は、継手組立体620を介して容器506と連通している入口端部622a、及び対向する出口端部622bを備え得る。入口端部622aで、容器506の内部での負圧の閾値までの高まりが検出されると、圧力逃し弁622が開き、空気が流れて容器506に入ることを可能にし得る。空気の流入により、反応器及びタンク組立体600Cの内側の圧力が、反応器及びタンク組立体の外側の大気圧と等しくなる。いくつかの実施例では、第1の圧力逃し弁622は、0.3PSIの閾値圧力の設定であり得る。 The first pressure relief valve 622 can be used to prevent an increase in negative pressure inside the reactor and tank assembly 600C. In various cases, the negative pressure can be due to the large suction force generated by the internal combustion engine connected to the vessel 506 via the gas supply line 550. Negative pressure creates a large pressure difference (eg, atmospheric pressure) between the inside of the reactor and tank assembly 600C and the outside of the reactor and tank assembly 600C, thereby causing the reactor and tank assembly. It may put stress on the 600C. In some cases, the negative pressure inside the reactor and tank assembly can cause the solution and KOH to overflow from the reactor cell assembly 310 into the tank assembly 312 and into the engine. As shown, the first pressure relief valve 622 may include an inlet end 622a communicating with the container 506 via a fitting assembly 620 and an opposing outlet end 622b. When an increase to the threshold of negative pressure inside the container 506 is detected at the inlet end 622a, the pressure relief valve 622 may open, allowing air to flow into the container 506. Due to the inflow of air, the pressure inside the reactor and tank assembly 600C becomes equal to the atmospheric pressure outside the reactor and tank assembly. In some embodiments, the first pressure relief valve 622 may have a threshold pressure setting of 0.3 PSI.

第2の圧力逃し弁624は、反応器及びタンク組立体600C内部の正圧の高まりを防止するために使用できる。正圧の高まりは、たとえば、凍結した水分が物理的に妨げるか又は徐々に蓄積することによる、容器506のガス出口506cの閉塞に起因する可能性がある。反応器及びタンク組立体600Cの内部で正圧が高まると、結果的に漏れが生じる場合があり、これにより組立体が動作不能になる可能性がある。図示されるように、第2の圧力逃し弁624もまた、継手組立体620を介して容器506と連通している入口端部624a、及び対向する出口端部624bを備える。入口端部624aで、容器506の内部での正圧の閾値までの高まりが検出されると、出口端部624aが開き、空気が容器506から出て、反応器及びタンク組立体600Cの内側の圧力を、組立体の外側の大気圧と等しくすることを可能にし得る。いくつかの実施例では、第2の圧力逃し弁624は、5.0PSIの閾値圧力の設定であり得る。 The second pressure relief valve 624 can be used to prevent an increase in positive pressure inside the reactor and tank assembly 600C. The increase in positive pressure may be due to blockage of the gas outlet 506c of the container 506, for example due to physical obstruction or gradual accumulation of frozen water. Increased positive pressure inside the reactor and tank assembly 600C can result in leaks, which can render the assembly inoperable. As shown, the second pressure relief valve 624 also comprises an inlet end 624a communicating with the container 506 via the fitting assembly 620 and an opposing outlet end 624b. When the inlet end 624a detects an increase to the positive pressure threshold inside the vessel 506, the outlet end 624a opens and air exits the vessel 506 and is inside the reactor and tank assembly 600C. It may be possible to make the pressure equal to the atmospheric pressure outside the assembly. In some embodiments, the second pressure relief valve 624 may be a threshold pressure setting of 5.0 PSI.

図7は、例示的な実施例による、反応器システム700の斜視図を示している。反応器システム700は、図3A及び図3Bの反応器システム313に類似している。反応器システム700は、タンク・システム312及び反応器セル組立体310を備える。タンク・システム312は、反応器セル組立体310と流体連通しており、反応器セル組立体310に電解質溶液を供給する。 FIG. 7 shows a perspective view of the reactor system 700 according to an exemplary embodiment. The reactor system 700 is similar to the reactor system 313 of FIGS. 3A and 3B. The reactor system 700 includes a tank system 312 and a reactor cell assembly 310. The tank system 312 is in fluid communication with the reactor cell assembly 310 to supply the electrolyte solution to the reactor cell assembly 310.

図示のように、電解質溶液は、タンク・システム312から、タンク・システム312を反応器セル組立体310の左側及び右側に位置する入口(図示せず)に連結する配管702及び704を通して、反応器セル組立体310に供給される。タンク・システム312は、容器502、504、及び506を備える。容器502及び504はそれぞれ、レベル・センサ510及び512を備える。図示の実施例では、レベル・センサ510及び512は、容器502及び504の上蓋から8.26センチメートル(3.25インチ)の位置にある。 As shown, the electrolyte solution is dispensed from the tank system 312 through pipes 702 and 704 connecting the tank system 312 to inlets (not shown) located on the left and right sides of the reactor cell assembly 310. It is supplied to the cell assembly 310. The tank system 312 comprises containers 502, 504, and 506. Containers 502 and 504 include level sensors 510 and 512, respectively. In the illustrated embodiment, the level sensors 510 and 512 are located 8.26 centimeters (3.25 inches) from the top lids of the containers 502 and 504.

容器506は、1次オーバフロー・センサ610、2次オーバフロー・センサ616、視覚的インジケータ618、及び流路管614を介して容器506を反応器セル組立体310と連結するポンプ612を備え得る。ガス配管602bは、容器502及び504の内部で収集されたガスを、容器506に運ぶ。ガス供給ライン550は、ガスを、容器506から反応器セル組立体310に連結されたデバイス又はユニットに運ぶ。 The vessel 506 may include a primary overflow sensor 610, a secondary overflow sensor 616, a visual indicator 618, and a pump 612 that connects the vessel 506 to the reactor cell assembly 310 via a flow path tube 614. The gas pipe 602b carries the gas collected inside the containers 502 and 504 to the container 506. The gas supply line 550 carries the gas from the container 506 to the device or unit connected to the reactor cell assembly 310.

反応器セル組立体310が内燃機関に連結されている適用例では、ガス供給ライン550は、副生成物のガス(たとえば、水素ガス及び酸素ガス)を内燃機関に運ぶことができる。 In an application in which the reactor cell assembly 310 is coupled to an internal combustion engine, the gas supply line 550 can carry by-product gas (eg, hydrogen gas and oxygen gas) to the internal combustion engine.

反応器システム700はまた、反応器セル組立体310の内部の電解セルに結合された反応器リレー304、306、308、及び309を具備する、反応器セル組立体310も備える(反応器リレー309は、視界から隠れている)。図7の反応器リレー304、306、308、及び309は、図3A~図3C及び図4A~図4Dの反応器リレー304、306、308、及び309と、構造及び動作は同様である。 The reactor system 700 also comprises a reactor cell assembly 310 comprising reactor relays 304, 306, 308, and 309 coupled to electrolytic cells within the reactor cell assembly 310 (reactor relay 309). Is hidden from sight). The reactor relays 304, 306, 308, and 309 of FIG. 7 have the same structure and operation as the reactor relays 304, 306, 308, and 309 of FIGS. 3A to 3C and 4A to 4D.

ここで、図3Aの電解反応器プラットフォーム300及び図7の電解反応器700の、例示的な適用例、及びこれを動作させる方法を示す、図2A及び図2Bの両方を再び参照する。図2Aは、具体的には、以前に論じられたように、一実例による燃料管理システム200Aの構成図を示している。図2Bは、別の実例による燃料管理システム200Bの構成図を示している。 Here, both FIGS. 2A and 2B, which show exemplary applications of the electrolytic reactor platform 300 of FIG. 3A and the electrolytic reactor 700 of FIG. 7 and how to operate them, are referred to again. FIG. 2A specifically shows a block diagram of a fuel management system 200A according to an example, as previously discussed. FIG. 2B shows a block diagram of the fuel management system 200B according to another embodiment.

図2Aの燃料管理システム200Aは、内燃機関(「ICE」)208、反応器システム313、及び制御システム301を備える。燃料管理システム200Aの様々な構成要素は、ネットワーク202を介して接続されている。 The fuel management system 200A of FIG. 2A includes an internal combustion engine (“ICE”) 208, a reactor system 313, and a control system 301. The various components of the fuel management system 200A are connected via network 202.

ネットワーク202は、インターネット、イーサネット、基本電話サービス(POTS:plain old telephone service)回線、公衆交換電話網(PSTN:public switch telephone network)、統合サービス・デジタル・ネットワーク(ISDN:integrated services digital network)、デジタル加入者回線(DSL:digital subscriber line)、同軸ケーブル、光ファイバ、衛星、モバイル、ワイヤレス(たとえばWi-Fi、WiMAX)、SS7信号ネットワーク、固定回線、構内ネットワーク、広域ネットワークなどを含み、これらのいかなる組合せも含む、データ伝送に対応できる任意のネットワークであり得る。ネットワーク202はまた、たとえば、CD ROM、DVD、SDカード、外付けハード・ドライブ、USBドライブなどの記憶媒体も備え得る。ネットワーク202はまた、たとえば、CD ROM、DVD、SDカード、外付けハード・ドライブ、USBドライブなどの記憶媒体も備え得る。 The network 202 includes the Internet, Ethernet, a basic telephone service (POTS) line, a public switched telephone network (PSTN: public switch telephone network), and an integrated service digital network (ISDN) digital network. Any of these, including subscriber lines (DSL: digital subscriber lines), coaxial cables, optical fibers, satellites, mobiles, wireless (eg Wi-Fi, WiMAX), SS7 signal networks, fixed lines, premises networks, wide area networks, etc. It can be any network that can support data transmission, including combinations. The network 202 may also include storage media such as CD ROMs, DVDs, SD cards, external hard drives, USB drives and the like. The network 202 may also include storage media such as CD ROMs, DVDs, SD cards, external hard drives, USB drives and the like.

反応器システム313は、電気分解のプロセスを実行するように構成される任意の反応器システムであり、構造及び機能性においては、図3A及び図3Bの反応器システム313に類似している。ICE208は、炭素ベースの燃料の燃焼プロセスを実行するように構成される、燃焼機関である。図示の実施例では、ICE208は、炭素ベースの燃料と、反応器システム313から受け取った水素ガス及び酸素ガスとの混合物の、燃焼プロセスを実行するように構成される。図2Aの実施例は、以下の図2Bの実施例を参照して、さらに詳細に論じられる。 The reactor system 313 is any reactor system configured to perform the process of electrolysis and is similar in structure and functionality to the reactor systems 313 of FIGS. 3A and 3B. The ICE 208 is a combustion engine configured to carry out the process of burning carbon-based fuels. In the illustrated embodiment, the ICE 208 is configured to perform a combustion process of a mixture of carbon-based fuel and hydrogen and oxygen gas received from the reactor system 313. The embodiment of FIG. 2A will be discussed in more detail with reference to the embodiment of FIG. 2B below.

図2Bは、さらなる例示的な実施例による燃料管理システム200Bを示している。図示されるように、反応器システム313は、ICE208の吸気流に、水素(H)ガス及び酸素(O)ガスを供給するように構成され得る。ICE208に供給される水素ガス及び酸素ガスは、反応器システム313によって生じる。 FIG. 2B shows a fuel management system 200B according to a further exemplary embodiment. As shown, the reactor system 313 may be configured to supply hydrogen (H 2 ) gas and oxygen (O 2 ) gas to the intake stream of the ICE 208. The hydrogen and oxygen gases supplied to the ICE 208 are generated by the reactor system 313.

エンジン制御モジュール(「ECM:engine control module」)206は、動作状態を監視するために、ICE208に接続され得る。ECM206に監視されるICE208の動作状態には、走行距離計情報、エンジン速度、燃料消費量、燃料速度、質量空気圧、質量空気流、走行マイル数、距離、燃料比、排気温度、NOレベル、COレベル、Oレベル、エンジン瞬間燃費、エンジン平均燃費、エンジン入口空気質量流量、エンジン必要パーセント・トルク、現在の速度でのエンジンのパーセント負荷、変速機の実際のギア比、変速機の現在のギア、エンジン・シリンダの燃焼状態、エンジン・シリンダのノック・レベル、処理後の吸気NOレベルの予備故障モード識別子(FMI: failure mode identifier)、ドライブトレイン情報、車速、及びGPS場所などが含まれるが、これらに限定されるものではない。 The engine control module (“ECM: engine control module”) 206 may be connected to the ICE 208 to monitor operating conditions. The operating status of ICE208 monitored by ECM206 includes mileage meter information, engine speed, fuel consumption, fuel speed, mass air pressure, mass airflow, number of miles traveled, distance, fuel ratio, exhaust temperature, NOX level, CO 2 level, O 2 level, engine instantaneous fuel consumption, engine average fuel consumption, engine inlet air mass flow rate, engine required percent torque, engine percent load at current speed, actual gear ratio of transmission, current transmission Includes gear, engine cylinder combustion status, engine cylinder knock level, processed intake NOX level preliminary failure mode identifier (FMI: fuel mode indicator), drive train information, vehicle speed, GPS location, etc. However, it is not limited to these.

少なくともいくつかの実施例では、ECM206によって監視される動作状態は、エンジン・データ信号314を通して制御システム301に伝達され得る。制御システム301は、エンジン・データ信号314に含まれる情報を使用して、燃料管理システム200Bの様々な構成要素の動作に関する1つ又は複数の判定を行うことができる。たとえば、制御システム301は、ICE208が水素ガス及び酸素ガスのより多い又はより少ない流入を必要とすることを、エンジン・データ信号314の情報から判定できる。次いで、制御システム301は、水素ガス及び酸素ガスの生成速度を上げるか又は下げるために、反応器システムの構成を変えるよう反応器システム313に命令する、制御信号318を送信できる。 In at least some embodiments, the operating state monitored by the ECM 206 may be transmitted to the control system 301 through the engine data signal 314. The control system 301 can use the information contained in the engine data signal 314 to make one or more determinations regarding the operation of various components of the fuel management system 200B. For example, the control system 301 can determine from the information in the engine data signal 314 that the ICE 208 requires more or less inflow of hydrogen and oxygen gases. The control system 301 can then send a control signal 318 instructing the reactor system 313 to change the configuration of the reactor system in order to increase or decrease the rate of hydrogen and oxygen gas production.

ICE208がECM206を備えていない場合、又はECM206が必要なデータを提供しない場合、エンジンのパラメータを監視するために、他のセンサ又はデバイスが、ICE208又は車両の他の部品に接続され得る。こうしたセンサ又はデバイスから受信したエンジンのパラメータは、制御システム301によって使用され、ICE208の性能を判定できる。 If the ICE 208 does not have an ECM 206, or if the ECM 206 does not provide the required data, other sensors or devices may be connected to the ICE 208 or other parts of the vehicle to monitor engine parameters. Engine parameters received from such sensors or devices can be used by the control system 301 to determine the performance of the ICE 208.

制御システム301はまた、反応器システム313に接続された監視システム350から、データを受信できる。たとえば、監視システム350は、反応器システム313の周囲温度を測定するために、反応器システム313の外部の、周辺又は近くに位置し得る、1つ又は複数の温度センサ355を備え得る。温度センサ355はまた、反応器システム313の内部にも配置され得る。 The control system 301 can also receive data from the monitoring system 350 connected to the reactor system 313. For example, the monitoring system 350 may include one or more temperature sensors 355 that may be located near or near the outside of the reactor system 313 to measure the ambient temperature of the reactor system 313. The temperature sensor 355 may also be located inside the reactor system 313.

温度センサ355は、温度信号316aを通して、温度測定値を制御システム301に送信するように構成され得る。制御システム301は、温度信号316aに含まれる情報を使用して、燃料管理システム200Bの様々な構成要素の動作に関する判定を行う。たとえば、制御システム301は、温度信号316aから、反応器システム313が理想的な動作温度範囲よりも低い温度で動作していると判定できる。制御システム301は、次いで、反応器システムを理想的な動作温度範囲まで加熱する目的で、反応器システムの構成を変えるよう反応器システム313に命令する、制御信号318を送信できる。 The temperature sensor 355 may be configured to transmit temperature measurements to the control system 301 through the temperature signal 316a. The control system 301 uses the information contained in the temperature signal 316a to determine the operation of various components of the fuel management system 200B. For example, the control system 301 can determine from the temperature signal 316a that the reactor system 313 is operating at a temperature lower than the ideal operating temperature range. The control system 301 can then transmit a control signal 318 instructing the reactor system 313 to change the configuration of the reactor system for the purpose of heating the reactor system to an ideal operating temperature range.

いくつかの実施例では、温度センサ355は、所定の時間間隔で、又は所定の周波数で、温度測定値を制御システム301に送信するよう、予め構成され得る。他の場合には、温度センサ355は、制御システム301から温度センサ355に送信された温度要求信号316bに応答して、温度測定値を制御システム301に送信できる。 In some embodiments, the temperature sensor 355 may be preconfigured to transmit temperature measurements to the control system 301 at predetermined time intervals or at predetermined frequencies. In other cases, the temperature sensor 355 can transmit the temperature measurement value to the control system 301 in response to the temperature request signal 316b transmitted from the control system 301 to the temperature sensor 355.

他の場合において、制御システム301は、電流センサ370によって作られる電流信号370aを通して、消費電流データを受信できる。制御システム301は、同様に、電流信号370aに含まれる情報を使用して、燃料管理システム200Bの様々な構成要素の動作に関する判定を行うことができる。たとえば、制御システム301は、電流信号370aから、反応器システム313が、生成速度が遅い状態でガスを発生させていること、及び/又は理想的な温度範囲未満で動作していることを判定できる。次いで、制御システム301は、それに応じて、ガス生成速度を上げる、且つ/又は反応器システムを理想的な温度範囲まで加熱する目的で、反応器システムの構成を変えるよう反応器システム313に命令する、制御信号318を送信できる。 In other cases, the control system 301 can receive current consumption data through the current signal 370a produced by the current sensor 370. Similarly, the control system 301 can use the information contained in the current signal 370a to make determinations regarding the operation of various components of the fuel management system 200B. For example, the control system 301 can determine from the current signal 370a that the reactor system 313 is generating gas at a slow rate and / or is operating below the ideal temperature range. .. The control system 301 then commands the reactor system 313 to change the configuration of the reactor system in order to increase the gas production rate and / or heat the reactor system to the ideal temperature range accordingly. , The control signal 318 can be transmitted.

場合によっては、制御システム301は、ICE208及び反応器システム313から遠隔に位置し、操作者によって操作され得る。操作者は、制御システム301のユーザ・インタフェースと相互作用することによって、燃料管理システム200Bの様々な構成要素を制御することができ得る。たとえば、制御システム301は、反応器システム313の周辺又は内部の周囲温度を操作者に通知する(すなわち、温度信号316aからの情報を使用して)ユーザ・インタフェースを有し得る。次いで、操作者は、ユーザ・インタフェースを通じて、反応器システム313の適切な構成を選択できる。制御システム301は、制御信号318を通して、選択された構成を反応器システム313に適用できる。他の場合には、温度センサ355又は電流センサ370が動作不能となる可能性があり、この場合、操作者は、温度又は電流値を制御システム301のユーザ・インタフェースに入力できる。次いで、制御システム301は、書き込まれた温度又は電流値に基づいて、反応器システム313の適切なセル構成を決定できる。 In some cases, the control system 301 may be located remote from the ICE 208 and the reactor system 313 and operated by the operator. The operator may be able to control various components of the fuel management system 200B by interacting with the user interface of the control system 301. For example, the control system 301 may have a user interface that informs the operator of the ambient temperature around or inside the reactor system 313 (ie, using information from the temperature signal 316a). The operator can then select the appropriate configuration of the reactor system 313 through the user interface. The control system 301 can apply the selected configuration to the reactor system 313 through the control signal 318. In other cases, the temperature sensor 355 or the current sensor 370 may become inoperable, in which case the operator may enter the temperature or current value into the user interface of the control system 301. The control system 301 can then determine the appropriate cell configuration of the reactor system 313 based on the written temperature or current value.

他のセンサは、反応器システム313の周辺又は内部に位置し得る。これらのセンサは、水タンク・レベル、電解質レベル、供給電圧、供給電流、水タンク温度、反応器温度、反応器漏れ、水ポンプ、ガス流量、相対湿度、電解質の導電率、電解質の抵抗値、及び電解質の濃度に関するデータを、制御システム301へ伝えることができる。 Other sensors may be located around or inside the reactor system 313. These sensors include water tank level, electrolyte level, supply voltage, supply current, water tank temperature, reactor temperature, reactor leak, water pump, gas flow rate, relative humidity, electrolyte conductivity, electrolyte resistance, And the data regarding the concentration of the electrolyte can be transmitted to the control system 301.

次に、反応器システム313に関連する感知された温度に基づいて、反応器システム313の構成を変更する方法800の例示的な実施例を示している、図8を参照する。方法800は、制御システム301によって実行され得る。 Next, reference is made to FIG. 8, which illustrates an exemplary embodiment of method 800 of modifying the configuration of the reactor system 313 based on the perceived temperature associated with the reactor system 313. Method 800 may be performed by control system 301.

802で、制御システム301は、反応器システム313に関連する周囲温度について、1つ又は複数の温度センサ355から情報を受信する。場合によっては、温度センサ355によって測定される温度は、反応器システム313内部の温度であり得る。他のいくつかの場合において、温度センサによって測定される温度は、反応器セル組立体310内部の温度であり得る。 At 802, the control system 301 receives information from one or more temperature sensors 355 about the ambient temperature associated with the reactor system 313. In some cases, the temperature measured by the temperature sensor 355 may be the temperature inside the reactor system 313. In some other cases, the temperature measured by the temperature sensor can be the temperature inside the reactor cell assembly 310.

804Aで、制御システム301は、反応器システム313に関連する温度が、事前定義された閾値を下回っている(すなわち、理想的な動作温度範囲を下回っている)かどうかに関して判定する。これが当てはまる場合、806で、制御システム301は、反応器システム313の適切な構成を決定する。適切な構成は、反応器システム313を十分に加熱して温度を理想的な範囲に上げる構成であり得る。たとえば、反応器システム313に関連する周囲温度が摂氏20度未満と測定される場合、制御システム301は、反応器システム313の適切な構成が、図4Bに示される10個の作動セル構成であると判定することができる。或いは、反応器システム313に関連する周囲温度が摂氏0度未満と測定される場合、制御システム301は、反応器システム313の適切な構成が、それぞれが図4C及び図4Dに示される、8個の作動セル構成又は6個の作動セル構成であると判定することができる。 At 804A, the control system 301 determines whether the temperature associated with the reactor system 313 is below a predefined threshold (ie, below the ideal operating temperature range). If this is the case, at 806, the control system 301 determines the appropriate configuration of the reactor system 313. A suitable configuration may be such that the reactor system 313 is sufficiently heated to raise the temperature to an ideal range. For example, if the ambient temperature associated with the reactor system 313 is measured to be less than 20 degrees Celsius, then the control system 301 has the proper configuration of the reactor system 313 being the 10 actuating cell configuration shown in FIG. 4B. Can be determined. Alternatively, if the ambient temperature associated with the reactor system 313 is measured to be less than 0 degrees Celsius, the control system 301 will have eight appropriate configurations of the reactor system 313, respectively, shown in FIGS. 4C and 4D, respectively. It can be determined that there is an operating cell configuration of 1 or 6 operating cell configurations.

808で、制御システム301は、リレー要素304~309を停止状態にする、且つ/又は作動させることによって、反応器システム313の構成を変更するようECU305に指示する。たとえば、806で、制御システム301が、反応器システム313の適切な構成が10個の作動セル構成であると判定した場合、制御システム301は、ECU305に、第1の反応器リレー304を停止状態にさせ(反応器リレー304が、先に作動していた場合)、第2の反応器リレー306を作動させるよう指示できる。806で、制御システム301が、反応器システム313の適切な構成が8個の作動セル構成であると判定した場合、制御システム301は、ECU305に、第1の反応器リレー304又は第2の反応器リレー306のいずれかを停止状態にさせ(場合によっては)、第3の反応器リレー308を作動させるよう指示できる。どの反応器リレーも先に作動していなかった場合、ECU305は、当該の反応器リレーを直接作動させることになる。806で、制御システム301が、反応器システム313の適切な構成が6個の作動セル構成であると判定した場合、制御システム301は、ECU305に、第1の反応器リレー304、第2の反応器リレー306、又は第3の反応器リレー308のいずれかを停止状態にさせ(場合によっては)、第4の反応器リレー309を作動させるよう指示できる。どの反応器リレーも先に作動していなかった場合、ECU305は、当該の反応器リレーを直接作動させることになる。反応器システム313をより少ない数の作動セルに変更すると、結果として反応器システム313は、所望の温度範囲(すなわち、理想的な動作温度範囲)まで暖機することになる。 At 808, the control system 301 instructs the ECU 305 to change the configuration of the reactor system 313 by stopping and / or activating the relay elements 304-309. For example, in 806, if the control system 301 determines that the proper configuration of the reactor system 313 is a 10 actuated cell configuration, the control system 301 tells the ECU 305 that the first reactor relay 304 is stopped. (If the reactor relay 304 had been activated earlier), it can be instructed to activate the second reactor relay 306. In 806, if the control system 301 determines that the proper configuration of the reactor system 313 is an eight operating cell configuration, the control system 301 tells the ECU 305 the first reactor relay 304 or the second reaction. Any of the reactor relays 306 can be stopped (in some cases) and instructed to activate the third reactor relay 308. If none of the reactor relays have been activated first, the ECU 305 will directly activate the reactor relays in question. In 806, if the control system 301 determines that the proper configuration of the reactor system 313 is a six actuated cell configuration, the control system 301 tells the ECU 305 the first reactor relay 304, the second reaction. Either the instrument relay 306 or the third reactor relay 308 can be stopped (in some cases) and instructed to activate the fourth reactor relay 309. If none of the reactor relays have been activated first, the ECU 305 will directly activate the reactor relays in question. Changing the reactor system 313 to a smaller number of working cells results in the reactor system 313 warming up to the desired temperature range (ie, the ideal operating temperature range).

或いは、804aで、反応器システム313に関連する温度が所定の閾値を下回っていないと判定された場合、制御システム301は、804bで、温度が所定の閾値を上回っているかどうかを判定する。たとえば、場合によっては、反応器システム313は、ガス生成量の増加のために過剰な熱を発生させている可能性がある。これが当てはまる場合、806で、制御システム301は、反応器セル組立体310の適切な構成を判定する。たとえば、反応器システム313が6個又は8個の作動セル構成で動作しており、過剰な熱を発生させている場合、制御システム301は、図4Bに示される10個の作動セル構成、又は図4Aに示される12個の作動セル構成が、より適切であると判定することができる。 Alternatively, if 804a determines that the temperature associated with the reactor system 313 is not below a predetermined threshold, control system 301 determines at 804b whether the temperature is above a predetermined threshold. For example, in some cases, the reactor system 313 may be generating excess heat due to the increased gas production. If this is the case, at 806, the control system 301 determines the appropriate configuration of the reactor cell assembly 310. For example, if the reactor system 313 is operating in a 6 or 8 actuated cell configuration and is generating excessive heat, the control system 301 may be in the 10 actuated cell configuration or the 10 actuated cell configuration shown in FIG. 4B. It can be determined that the 12 actuated cell configurations shown in FIG. 4A are more appropriate.

808で、制御システム301は、リレー要素304~309を停止状態にする、且つ/又は作動させることによって、反応器システム313の構成を変更するようECU305に指示する。たとえば、制御システム301は、ECU305に、第3の反応器リレー308又は第4の反応器リレー309を停止状態にさせ(第3の反応器リレー又は第4の反応器リレーが、先に作動していた場合)、構成を12個の作動セル構成又は10個の作動セル構成に変更するために、それぞれ、第1の反応器リレー304又は第2の反応器リレー308のいずれかを作動させるよう指示できる。反応器システム313の構成をより多数の作動セルに変更することは、反応器システム313を好適な温度まで冷却するのに役立つであろう。 At 808, the control system 301 instructs the ECU 305 to change the configuration of the reactor system 313 by stopping and / or activating the relay elements 304-309. For example, the control system 301 causes the ECU 305 to stop the third reactor relay 308 or the fourth reactor relay 309 (the third reactor relay or the fourth reactor relay operates first. To activate either the first reactor relay 304 or the second reactor relay 308, respectively, to change the configuration to 12 actuated cell configurations or 10 actuated cell configurations. I can instruct. Changing the configuration of the reactor system 313 to a larger number of working cells will help cool the reactor system 313 to a suitable temperature.

制御システム301が、804bで、反応器システム313に関連する温度は、所定の閾値を超えていないと判定した場合、プロセスは802に戻り、制御システム301は、1つ又は複数の温度センサ355からの温度測定値の受信を継続する。 If the control system 301 determines at 804b that the temperature associated with the reactor system 313 does not exceed a predetermined threshold, the process returns to 802 and the control system 301 is from one or more temperature sensors 355. Continue to receive the temperature measurement value of.

次に、反応器システム313の感知された消費電流に基づいて、反応器システム313の構成を変更する方法900の例示的な実施例を示している、図9を参照する。方法900は、制御システム301によって実行され得る。 Next, reference is made to FIG. 9, which illustrates an exemplary embodiment of method 900 of modifying the configuration of the reactor system 313 based on the sensed current consumption of the reactor system 313. Method 900 may be performed by control system 301.

902で、制御システム301は、監視システム350などの監視システムから消費電流データを受信する。監視システム350は、反応器システム313による消費電流を監視するように構成された、1つ又は複数の電流センサ370を備え得る。 At 902, the control system 301 receives current consumption data from a monitoring system such as the monitoring system 350. The monitoring system 350 may include one or more current sensors 370 configured to monitor current consumption by the reactor system 313.

904aで、制御システム301は、消費電流データを使用して、消費電流レベルが、第1の所定の範囲内にあるかどうかを判定する。例示的な実施例では、第1の所定の範囲は、消費電流の理想的な範囲である、消費電流の範囲であり得る。非限定的な実例として、消費電流の第1の所定の範囲は、15Aから20Aの間であり得る。これは、反応器システム313が、理想的な温度で動作していることを示し得る。というのは、温度がより低いと、反応器システム313の電流の消費が鈍くなるからである。 At 904a, the control system 301 uses the current consumption data to determine if the current consumption level is within the first predetermined range. In an exemplary embodiment, the first predetermined range may be the range of current consumption, which is the ideal range of current consumption. As a non-limiting example, the first predetermined range of current consumption can be between 15A and 20A. This may indicate that the reactor system 313 is operating at ideal temperature. This is because the lower the temperature, the slower the current consumption of the reactor system 313.

904aで、消費電流が第1の所定の範囲内にあると判定された場合、制御システム301は、906で、反応器システム313の構成を第1の所定の構成に変更する。非限定的な実例として、第1の所定の構成は、図4Aに示される12個の作動セル構成であり得る。制御システム301は、ECU305に第1の反応器リレー304を作動させるよう指示することによって、反応器システム313を12個の作動セル構成に変更する。 If it is determined in 904a that the current consumption is within the first predetermined range, the control system 301 changes the configuration of the reactor system 313 to the first predetermined configuration in 906. As a non-limiting example, the first predetermined configuration may be the 12 working cell configurations shown in FIG. 4A. The control system 301 changes the reactor system 313 into a 12 actuating cell configuration by instructing the ECU 305 to actuate the first reactor relay 304.

或いは、904aで、反応器システム313の消費電流が、第1の所定の範囲内にないと判定された場合、制御システム301は、904bで、消費電流が第2の所定の範囲内にあるかどうかを判定し、ここで第2の所定の消費電流の範囲は、第1の所定の範囲よりも低い。非限定的な実例として、消費電流の第2の所定の範囲は、6Aから10Aの間であり得る。これは、反応器システム313が、理想的な温度を下回る、又はより低温で動作していることを示し得る。というのは、温度が低下すると、反応器システム313の消費電流が減少するからである。加えて、反応器システム313による消費電流の減少により、電気分解のプロセスも減少し、したがって、ガス生成の速度も低下する。 Alternatively, if it is determined in 904a that the current consumption of the reactor system 313 is not within the first predetermined range, is the control system 301 in 904b that the current consumption is within the second predetermined range? It is determined whether or not, and here, the range of the second predetermined current consumption is lower than the range of the first predetermined range. As a non-limiting example, the second predetermined range of current consumption can be between 6A and 10A. This may indicate that the reactor system 313 is operating below the ideal temperature or at a lower temperature. This is because as the temperature drops, the current consumption of the reactor system 313 decreases. In addition, the reduction in current consumption by the reactor system 313 also reduces the process of electrolysis and thus the rate of gas production.

904bで、消費電流が第2の所定の範囲内にあると判明した場合、プロセスは908に進み、ここで反応器システム313の構成は、第2の所定の構成に変更される。第2の所定の構成は、第1の所定の構成よりも作動セルの数が少ない構成である。非限定的な実例として、第2の所定の構成は、図4Bに示される10個の作動セル構成であり得る。作動セルの数を減らすことにより、セル当りの消費電流が増加し、それにより、反応器システム313での電気分解のプロセスが増加する。これにより、ガス生成速度の上昇がもたらされ、その結果、反応器システム313内の熱が増加する。したがって、反応器システム313の温度が上昇し、その後で、反応器システム313の消費電流が増加する。 If at 904b it is found that the current consumption is within the second predetermined range, the process proceeds to 908, where the configuration of the reactor system 313 is changed to the second predetermined configuration. The second predetermined configuration is a configuration in which the number of operating cells is smaller than that of the first predetermined configuration. As a non-limiting example, the second predetermined configuration may be the 10 working cell configurations shown in FIG. 4B. Reducing the number of working cells increases the current consumption per cell, thereby increasing the process of electrolysis in the reactor system 313. This results in an increase in gas production rate, resulting in increased heat in the reactor system 313. Therefore, the temperature of the reactor system 313 rises, and then the current consumption of the reactor system 313 increases.

制御システム301は、ECU305に第2の反応器リレー306を作動させるよう指示することによって、反応器システム313を10個の作動セル構成に変更する。第1の反応器リレー304が先に作動している場合、制御システム301は、ECU305に第2の反応器リレー306を作動させるよう指示する前に、ECU305に第1の反応器リレーを停止状態にするよう指示する。 The control system 301 changes the reactor system 313 to a configuration of 10 actuating cells by instructing the ECU 305 to actuate the second reactor relay 306. If the first reactor relay 304 is activated first, the control system 301 has stopped the first reactor relay to the ECU 305 before instructing the ECU 305 to activate the second reactor relay 306. Instruct to do.

しかし、904bで、消費電流が第2の所定の範囲内にないと判定した場合、プロセスは904cに進んで、消費電流が第3の所定の範囲内にあるかどうかが判定される。ここで、第3の所定の範囲は、第2の所定の範囲よりも低い。非限定的な実例として、消費電流の第3の所定の範囲は、0Aから5Aの間であり得る。反応器システム313による理想的な消費電流よりも低いことは、反応器システム313が非常に低い温度で動作していることを示し得る。さらにこれは、結果的に、反応器システム313によるガス生成の速度の、実質的な低下をもたらし得る。 However, if 904b determines that the current consumption is not within the second predetermined range, the process proceeds to 904c to determine if the current consumption is within the third predetermined range. Here, the third predetermined range is lower than the second predetermined range. As a non-limiting example, a third predetermined range of current consumption can be between 0A and 5A. Below the ideal current consumption by the reactor system 313 may indicate that the reactor system 313 is operating at a very low temperature. Moreover, this can result in a substantial reduction in the rate of gas production by the reactor system 313.

904cで、消費電流が第3の所定の範囲内にあると判明した場合、プロセスは910に進み、ここで反応器システム313の構成は、第3の所定の構成に変更される。910で、第3の所定の構成は、第2の所定の範囲よりも作動セルの数が減らされた構成である。非限定的な実例として、第3の所定の構成は、図4Cに示される8個の作動セル構成、又は図4Dに示される6個の作動セル構成であり得る。制御システム301は、したがって、ECU305に第3の反応器リレー308を作動させるよう指示することによって、反応器システム313を8個の作動セル構成に変更できる。他の場合には、制御システム301は、ECU305に第4の反応器リレー309を作動させるよう指示することによって、反応器システム313を6個の作動セル構成に変更できる。第1の反応器リレー304又は第2の反応器リレー306が先に作動している場合、制御システム301は、ECU305に、第3の反応器リレー308又は第4の反応器リレー309を作動させるよう指示する前に、ECU305に、まず第1又は第2の反応器リレーを停止状態にするよう(場合によっては)、指示することができる。 If at 904c it is found that the current consumption is within the third predetermined range, the process proceeds to 910, where the configuration of the reactor system 313 is changed to the third predetermined configuration. In 910, the third predetermined configuration is a configuration in which the number of operating cells is reduced from the second predetermined range. As a non-limiting example, the third predetermined configuration may be the eight actuated cell configurations shown in FIG. 4C or the six actuated cell configurations shown in FIG. 4D. The control system 301 can therefore change the reactor system 313 to an eight actuated cell configuration by instructing the ECU 305 to actuate the third reactor relay 308. In other cases, the control system 301 can change the reactor system 313 to a six actuated cell configuration by instructing the ECU 305 to actuate the fourth reactor relay 309. If the first reactor relay 304 or the second reactor relay 306 is activated first, the control system 301 causes the ECU 305 to activate the third reactor relay 308 or the fourth reactor relay 309. Before instructing the ECU 305, it is possible to instruct the ECU 305 to first stop (in some cases) the first or second reactor relay.

作動セルの数を8個のセル又は6個のセルまで減らすことにより、セル当りの消費電流が増加し、それにより、反応器システム313での電気分解のプロセスが増加する。これにより、ガス生成速度の上昇がもたらされ、その結果、反応器システム313内の熱が増加する。したがって、反応器システム313の温度が上昇し、その後で、反応器システム313の消費電流が増加する。 Reducing the number of working cells to 8 or 6 cells increases the current consumption per cell, thereby increasing the process of electrolysis in the reactor system 313. This results in an increase in gas production rate, resulting in increased heat in the reactor system 313. Therefore, the temperature of the reactor system 313 rises, and then the current consumption of the reactor system 313 increases.

しかし、904cで、反応器システム313の消費電流が、第3の所定の範囲内にないと判定された場合、プロセスは902に戻り、反応器システム313の消費電流が継続して監視される。 However, if the 904c determines that the current consumption of the reactor system 313 is not within a third predetermined range, the process returns to 902 and the current consumption of the reactor system 313 is continuously monitored.

いずれの場合(906、908、912)でも、制御システム301が反応器セル組立体313の構成を変更すると、方法900は912で終了する。 In any case (906, 908, 912), if the control system 301 changes the configuration of the reactor cell assembly 313, method 900 ends at 912.

次に、反応器システム313に連結されたICEの水素及び酸素の必要度にしたがって、反応器システム313の構成を変更する方法1000Aの例示的な実施例を示している、図10Aを参照する。方法1000Aは、制御システム301によって実行され得る。 Next, reference is made to FIG. 10A, which illustrates an exemplary embodiment of method 1000A in which the configuration of the reactor system 313 is modified according to the hydrogen and oxygen requirements of the ICE coupled to the reactor system 313. Method 1000A may be performed by control system 301.

1002Aで、制御システム301は、ICE208の水素ガス及び酸素ガスの必要度に関する情報を受信する。ICE208のガスの必要度がわかると、反応器システム313によって実行される電気分解のプロセスは、かかる必要度に適応するよう変更され得る。場合によっては、制御システム301は、ICE208の動作状態を受信し、動作状態を分析及び処理して、ICE208のガスの必要度を判定する。ICE208の動作状態は、ECM206から受信できる。他のいくつかの場合には、ICE208のガスの必要度は、外部の情報源から受信される。 At 1002A, control system 301 receives information about the need for hydrogen and oxygen gas in ICE 208. Once the gas needs of the ICE 208 are known, the process of electrolysis performed by the reactor system 313 can be modified to adapt to such needs. In some cases, the control system 301 receives the operating state of the ICE 208, analyzes and processes the operating state, and determines the need for gas in the ICE 208. The operating state of the ICE 208 can be received from the ECM 206. In some other cases, the gas needs of the ICE 208 are received from external sources.

1004Aで、制御システム301はまた、反応器システム313の現在のガス生成速度に関する情報も受信する。たとえば、制御システム301は、電流センサ370から消費電流の情報を受信できる。次いで、消費電流の情報は、反応器システム313による現在のガス生成速度を判定するために、制御システム301によって使用され得る。制御システム301は、監視システム350から消費電流の情報を受信でき、監視システムは、1つ又は複数の電流センサ370を備え得る。 At 1004A, the control system 301 also receives information about the current gas production rate of the reactor system 313. For example, the control system 301 can receive current consumption information from the current sensor 370. The current consumption information can then be used by the control system 301 to determine the current gas production rate by the reactor system 313. The control system 301 can receive current consumption information from the monitoring system 350, and the monitoring system may include one or more current sensors 370.

1006Aで、制御システム301は、ICE208の水素ガス及び酸素ガスの必要度を満たすために、反応器システム313のガス生成速度を上昇させるべきか、又は低下させるべきかに関する判定を行う。1006Aでの判定は、1002及び1004Aで集められた情報を使用して行われ得る。 At 1006A, the control system 301 determines whether the gas production rate of the reactor system 313 should be increased or decreased in order to meet the hydrogen and oxygen gas needs of the ICE 208. The determination at 1006A can be made using the information gathered at 1002 and 1004A.

制御システム301は、1006Aで、ICE208が水素ガス及び酸素ガスのさらなる流入を必要とすると判定した場合、制御システム301は、次いで1008Aで、反応器システム313の現在の温度を判定する。たとえば、制御システム301は、温度センサ355から受信した周囲温度情報に基づいて、反応器システム313の現在の温度を判定できる。代替的又は追加的に、制御システム301はまた、温度センサ370から受信した消費電流の情報を使用して、反応器システム301の相対温度を判定することもできる。 If the control system 301 determines at 1006A that the ICE 208 requires further influx of hydrogen and oxygen gas, the control system 301 then determines at 1008A the current temperature of the reactor system 313. For example, the control system 301 can determine the current temperature of the reactor system 313 based on the ambient temperature information received from the temperature sensor 355. Alternatively or additionally, the control system 301 can also use the current consumption information received from the temperature sensor 370 to determine the relative temperature of the reactor system 301.

1010Aで、制御システム301は、ICE208のガスの必要性(1006Aで判定される)、反応器システム313の現在のガス生成速度(1004Aで判定される)、及び反応器システム313の現在の温度(1008Aで判定される)に基づいて、反応器システム313の構成を変更する。たとえば、制御システム301が、ICE208は、反応器システム313から現在供給されていない水素及び酸素の、さらなる流入が必要であると判定した場合、制御システム301は、反応器システム313の適切な構成が、図4Bに示される10個の作動セル構成、図4Cに示される8個の作動セル構成、又は図4Dに示される6個の作動セル構成のいずれかであると判定できる。反応器システム313の構成を少数の作動セルに変更することにより、それに応じて、反応器システム313からICE208への水素及び酸素の生成量が増加することになる。したがって、制御システム301は、リレー要素304~309を停止状態にするか、又は作動させることによって、構成を変更するようECU305に指示できる。 At 1010A, the control system 301 determines the gas requirement of the ICE 208 (determined by 1006A), the current gas production rate of the reactor system 313 (determined by 1004A), and the current temperature of the reactor system 313 (determined by 1004A). The configuration of the reactor system 313 is changed based on (determined by 1008A). For example, if the control system 301 determines that the ICE 208 requires further influx of hydrogen and oxygen that are not currently supplied by the reactor system 313, the control system 301 may have an appropriate configuration of the reactor system 313. , 10 actuated cell configurations shown in FIG. 4B, 8 actuated cell configurations shown in FIG. 4C, or 6 actuated cell configurations shown in FIG. 4D. By changing the configuration of the reactor system 313 to a smaller number of working cells, the amount of hydrogen and oxygen produced from the reactor system 313 to the ICE 208 will increase accordingly. Therefore, the control system 301 can instruct the ECU 305 to change the configuration by stopping or operating the relay elements 304 to 309.

たとえば、制御システム301が、反応器システム313の適切な構成が10個の作動セル構成であると判定した場合、制御システム301は、ECU305に、第2の反応器リレー306を作動させるよう指示する。第1の反応器リレー304、第3の反応器リレー308、又は第4の反応器リレー309が先に作動している場合、制御システム301は、ECU305に、まず第1、第3、又は第4の反応器リレーを停止状態にするよう指示し(場合によっては)、次いでその後に、ECU305に、第2の反応器リレー306を作動させるよう命令する。 For example, if the control system 301 determines that the proper configuration of the reactor system 313 is a 10 actuating cell configuration, the control system 301 instructs the ECU 305 to activate the second reactor relay 306. .. If the first reactor relay 304, the third reactor relay 308, or the fourth reactor relay 309 is operating first, the control system 301 first informs the ECU 305 of the first, third, or first. The reactor relay of 4 is instructed to be stopped (in some cases), and then the ECU 305 is instructed to activate the second reactor relay 306.

同様に、制御システム301が、反応器システム313の適切な構成が8個又は6個の作動セル構成であると判定した場合、制御システム301は、ECU305に、第3の反応器リレー308又は第4の反応器リレー309をそれぞれ作動させるよう指示する。第1の反応器リレー304又は第2の反応器リレー308が先に作動している場合、制御システム301は、ECU305に、まず第1又は第2の反応器リレーを停止状態にするよう指示し(場合によっては)、次いでその後に、ECU305に、第3の反応器リレー308又は第4の反応器リレー309を作動させるよう指示する。 Similarly, if the control system 301 determines that the appropriate configuration of the reactor system 313 is an eight or six actuating cell configuration, the control system 301 tells the ECU 305 a third reactor relay 308 or a third. Instruct each of the reactor relays 309 of 4 to be activated. If the first reactor relay 304 or the second reactor relay 308 is operating first, the control system 301 instructs the ECU 305 to first shut down the first or second reactor relay. (In some cases), then instruct the ECU 305 to activate the third reactor relay 308 or the fourth reactor relay 309.

しかし、反応器システム313の構成をより少ない作動セル構成に変えることによって、電気分解の速度は上昇し、その結果、反応器システム313内の熱の生成量が増加し得る。これは、反応器システム313の温度を上昇させる効果を有し得る。しかし、反応器システム313が既に高温で動作している場合、反応器システム313内の作動電解セルの数を減らすことは、反応器システム313を過熱させる作用を有する可能性があるので、理想的ではない場合がある。したがって、図示の実施例では、制御システム301はまた、1010Aで、反応器システム313の構成を変更する前に、反応器システム313の温度を考慮する。 However, by changing the configuration of the reactor system 313 to a smaller working cell configuration, the rate of electrolysis can be increased, resulting in an increase in the amount of heat generated in the reactor system 313. This may have the effect of raising the temperature of the reactor system 313. However, if the reactor system 313 is already operating at high temperatures, reducing the number of working electrolytic cells in the reactor system 313 may have the effect of overheating the reactor system 313 and is ideal. May not be. Therefore, in the illustrated embodiment, the control system 301 also considers the temperature of the reactor system 313 at 1010A before changing the configuration of the reactor system 313.

たとえば、反応器システム313が既に高温で動作していると判定された場合(すなわち、温度センサ又は電流センサによって判定された場合)、制御システム301は、反応器システム313を10個、8個、又は6個の作動セル構成へ切り替えることが、ただ単に、反応器システム313の温度をさらに上昇させることになる(すなわち、ガス生成量を増加させた結果として)と判定できる。したがって、制御システム301は、現在のセル構成を維持することが適切であると判定できる。 For example, if it is determined that the reactor system 313 is already operating at high temperature (ie, determined by a temperature sensor or current sensor), the control system 301 will have 10 or 8 reactor systems 313. Alternatively, it can be determined that switching to a 6 working cell configuration simply results in a further increase in the temperature of the reactor system 313 (ie, as a result of increased gas production). Therefore, the control system 301 can determine that it is appropriate to maintain the current cell configuration.

1014Aで、制御システム301が反応器システムの構成に適切な変更を加えると(必要な場合に)、方法1000Aは終了する。 At 1014A, when the control system 301 makes appropriate changes to the reactor system configuration (if necessary), method 1000A ends.

或いは、制御システム301が、1006Aで、水素ガス及び酸素ガスのさらなる供給量が、ICE208に供給される必要はないと判定した場合、制御システム301は、1006A’で、ICE208が過剰な水素及び酸素を受け取っているかどうかを判定する。 Alternatively, if the control system 301 determines at 1006A that an additional supply of hydrogen gas and oxygen gas does not need to be supplied to the ICE 208, the control system 301 is at 1006A'and the ICE 208 has excess hydrogen and oxygen. Is received.

これが当てはまると判定された場合、制御システム301は、1012Aで、反応器システム313の構成を変更する。たとえば、制御システム301が、ICE208は、水素及び酸素の流入をより少なくする必要があると判定した場合、制御システム301は、反応器システム313の構成を、図4Aに示される12個の作動セル構成又は図4Bに示される10個の作動セル構成のいずれかに変更する。反応器システム313の構成を、多数の作動セルを備えるよう変更することにより、反応器システム313によってICE208へ送達される水素及びガスの量は、減少することになる。具体的には、制御システム301は、908で、リレー要素304~309を停止状態にするか、又は作動させることによって、構成を変更するようECU305に指示できる。 If this is determined to be the case, the control system 301 modifies the configuration of the reactor system 313 at 1012A. For example, if the control system 301 determines that the ICE 208 needs to reduce the influx of hydrogen and oxygen, the control system 301 will configure the reactor system 313 with the 12 actuating cells shown in FIG. 4A. Change to either the configuration or the 10 actuating cell configurations shown in FIG. 4B. By modifying the configuration of the reactor system 313 to include a large number of working cells, the amount of hydrogen and gas delivered to the ICE 208 by the reactor system 313 will be reduced. Specifically, the control system 301 can instruct the ECU 305 to change the configuration by stopping or operating the relay elements 304 to 309 at 908.

たとえば、1012Aで、制御システム301が、反応器システム313の構成を10個の作動セル構成に変更する場合、制御システム301は、ECU305に、第2の反応器リレー306を作動させるよう指示する。第1の反応器リレー304、第3の反応器リレー308、又は第4の反応器リレー309が先に作動している場合、制御システム301は、ECU305に、まず第1、第3、又は第4の反応器リレーを停止状態にするよう指示し(場合によっては)、次いでECU305に、第2の反応器リレー306を作動させるよう指示する。 For example, at 1012A, if the control system 301 changes the configuration of the reactor system 313 to a configuration of 10 actuating cells, the control system 301 instructs the ECU 305 to activate the second reactor relay 306. If the first reactor relay 304, the third reactor relay 308, or the fourth reactor relay 309 is operating first, the control system 301 first informs the ECU 305 of the first, third, or first. Instruct the reactor relay of 4 to be stopped (in some cases), and then instruct the ECU 305 to activate the second reactor relay 306.

同様に、1012Aで、制御システム301が、反応器システム313の適切な構成が12個の作動セル構成であると判定した場合、制御システム301は、ECU305に、第1の反応器リレー304を作動させるよう指示する。第2の反応器リレー306、第3の反応器リレー308、又は第4の反応器リレー309が先に作動している場合、制御システム301は、ECU305に、まず第2、第3、又は第4の反応器リレーのいずれかを停止状態にするよう指示し(場合によっては)、次いでECU305に、第1の反応器リレー304を作動させるよう指示する。 Similarly, at 1012A, if the control system 301 determines that the proper configuration of the reactor system 313 is a 12 actuating cell configuration, the control system 301 activates the first reactor relay 304 in the ECU 305. Instruct them to do so. If the second reactor relay 306, the third reactor relay 308, or the fourth reactor relay 309 is operating first, the control system 301 tells the ECU 305 first, second, third, or second. Instructs (in some cases) to shut down any of the reactor relays in 4, and then instructing the ECU 305 to activate the first reactor relay 304.

制御システム301が、1006A’で、ICE208が過剰なガスを受け取ってはいないと判定した場合、プロセスは1002に戻り、制御システム301は、ECM206からの監視情報の受信を継続する。 If the control system 301 determines at 1006A'that the ICE 208 has not received excess gas, the process returns to 1002 and the control system 301 continues to receive monitoring information from the ECM 206.

制御システム301が、反応器システムの構成に適切な変更を加えると、プロセスは、1014Aで終了する。 When the control system 301 makes appropriate changes to the configuration of the reactor system, the process ends at 1014A.

次に、反応器システム313に連結されたICEの水素及び酸素の必要度にしたがって、反応器システム313の構成を変更する方法1000Bの、さらなる例示的な実施例を示している、図10Bを参照する。方法1000Bもまた、制御システム301によって実行され得る。 Next, see FIG. 10B, which shows a further exemplary embodiment of Method 1000B, which modifies the configuration of the reactor system 313 according to the hydrogen and oxygen requirements of the ICE coupled to the reactor system 313. do. Method 1000B may also be performed by control system 301.

具体的には、方法1000Bは、1006B’で、より多量の水素ガス及び酸素ガスをICE208に供給する必要があると判定された場合、1011Bで、制御システム301は、反応器システムの温度を判定し、その後に1012B’で、追加で反応器システム313の温度に基づいて、反応器システム313の構成を変更すること以外は、図10Aの方法1000Aに類似している。 Specifically, if the method 1000B determines in 1006B'that a larger amount of hydrogen gas and oxygen gas needs to be supplied to the ICE 208, then in 1011B the control system 301 determines the temperature of the reactor system. Then, at 1012B', it is similar to method 1000A of FIG. 10A, except that the configuration of the reactor system 313 is additionally modified based on the temperature of the reactor system 313.

前述のように、制御システム301は、温度センサ355から受信した情報を使用して、反応器システム301の周囲温度を判定できる。代替的又は追加的に、制御システム301はまた、たとえば電流センサ370から受信した消費電流の情報を使用して、反応器システム301の相対温度を判定することもできる。 As described above, the control system 301 can determine the ambient temperature of the reactor system 301 using the information received from the temperature sensor 355. Alternatively or additionally, the control system 301 can also use, for example, current consumption information received from the current sensor 370 to determine the relative temperature of the reactor system 301.

次いで、1012B’で、制御システム301は、ICE208のガスの必要性と反応器システム301の温度との両方に基づいて、反応器システムの構成を変更できる。少なくともいくつかの場合において、制御システム301は、ガス生成量を減らすために、反応器システム301のより多数の作動セル構成(たとえば、10個の作動セル又は12個の作動セル)が必要であるが、反応器システム301は既に低温で動作していることを判定できる。したがって、反応器システム301のセル構成をより多数の作動セルに変更することが、反応器システム301の動作温度の望ましからざる低下を引き起こす可能性がある。かかる場合に、制御システム301は、1012B’で、反応器システムの構成を変更してはならないと判定できる。 Then, at 1012B', the control system 301 can change the configuration of the reactor system based on both the gas needs of the ICE 208 and the temperature of the reactor system 301. In at least some cases, the control system 301 requires a larger number of actuated cell configurations (eg, 10 actuated cells or 12 actuated cells) of the reactor system 301 to reduce gas production. However, it can be determined that the reactor system 301 is already operating at a low temperature. Therefore, changing the cell configuration of the reactor system 301 to a larger number of operating cells can cause an undesired drop in the operating temperature of the reactor system 301. In such a case, the control system 301 can determine at 1012B'that the configuration of the reactor system must not be changed.

本明細書に記載された例示的な実施例の完全な理解をもたらすために、本明細書で多数の特定の詳細を示している。ただし、これらの実施例は、こうした特定の詳細なしに実施され得ることを、当業者は理解されよう。他の実例では、実施例の説明を曖昧にしないように、よく知られた方法、手順、及び構成要素を詳細には説明していない。さらに、この説明は、これらの実施例の範囲を、いかなる形であれ限定するものと解釈されるべきではなく、むしろこれらの様々な実施例の実施態様を単に説明するものと解釈されるべきである。 To provide a complete understanding of the exemplary embodiments described herein, a number of specific details are given herein. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that these examples can be performed without these specific details. Other examples do not detail well-known methods, procedures, and components so as not to obscure the description of the examples. Moreover, this description should not be construed as limiting the scope of these examples in any way, but rather merely as an explanation of the embodiments of these various embodiments. be.

Claims (49)

電解反応器の構成を変更するシステムであって、該システムは、
複数の電解セルを具備する電解反応器組立体であって、前記複数の電解セルは、電解質溶液に対して電気分解を実行するように構成され、前記電解反応器組立体は、少なくとも2つの動作モードで動作するように構成される、電解反応器組立体と、
前記電解反応器組立体と結合された、少なくとも1つの切替要素と、
前記少なくとも1つの切替要素及び前記電解反応器組立体と動作可能に結合された、制御ユニットと、
前記制御ユニット、前記電解反応器組立体、及び前記少なくとも1つの切替要素と結合された監視システムであって、前記監視システムは、前記電解反応器組立体に関連する少なくとも1つの属性を監視するように構成される、監視システムと
を備え、前記制御ユニットは、前記監視システムによって監視される前記電解反応器組立体の前記少なくとも1つの属性に基づいて、前記少なくとも2つの動作モード間で前記電解反応器組立体の前記構成を変更するように構成される、システム。
It is a system that changes the configuration of an electrolytic reactor, and the system is
An electrolytic cell assembly comprising a plurality of electrolytic cells, wherein the plurality of electrolytic cells are configured to perform electrolysis on an electrolyte solution, and the electrolytic cell assembly has at least two operations. With an electrolytic cell assembly configured to operate in mode,
With at least one switching element coupled to the electrolytic reactor assembly,
A control unit operably coupled to the at least one switching element and the electrolytic reactor assembly.
A monitoring system coupled with the control unit, the electrolytic reactor assembly, and the at least one switching element, such that the monitoring system monitors at least one attribute associated with the electrolytic reactor assembly. The control unit comprises a monitoring system configured in, based on the at least one attribute of the electrolytic reactor assembly monitored by the monitoring system, the electrolytic reaction between the at least two modes of operation. A system configured to modify said configuration of a reactor assembly.
前記監視システムは、前記電解反応器組立体に関連する周囲温度を監視するように構成された温度センサを備え、前記制御ユニットは、前記周囲温度に基づいて前記電解反応器組立体の前記構成を変更するように構成される、請求項1に記載のシステム。 The monitoring system comprises a temperature sensor configured to monitor the ambient temperature associated with the electrolytic reactor assembly, and the control unit has the configuration of the electrolytic reactor assembly based on the ambient temperature. The system according to claim 1, which is configured to be modified. 前記温度センサは、前記電解反応器組立体の近傍に位置する、請求項2に記載のシステム。 The system of claim 2, wherein the temperature sensor is located in the vicinity of the electrolytic reactor assembly. 前記監視システムは、前記電解反応器組立体による消費電流を監視するように構成された電流センサを備え、前記制御ユニットは、前記電解反応器組立体による前記消費電流に基づいて、前記電解反応器組立体の前記構成を変更するように構成される、請求項1に記載のシステム。 The monitoring system includes a current sensor configured to monitor current consumption by the electrolytic reactor assembly, and the control unit is based on the current consumption by the electrolytic reactor assembly. The system of claim 1, wherein the configuration of the assembly is configured to be modified. 前記電解反応器組立体のガス生成速度は、前記電解反応器組立体の前記消費電流に基づいて判定される、請求項4に記載のシステム。 The system according to claim 4, wherein the gas generation rate of the electrolytic reactor assembly is determined based on the current consumption of the electrolytic reactor assembly. 前記複数の電解セルは、第1のセル・ユニットと第2のセル・ユニットとの間で分割され、前記第1のセル・ユニット及び前記第2のセル・ユニットは、互いに並列に配置され、前記第1のセル・ユニット及び前記第2のセル・ユニットのそれぞれの前記電解セルは、互いに直列に配置されている、請求項1から5までのいずれか一項に記載のシステム。 The plurality of electrolytic cells are divided between a first cell unit and a second cell unit, and the first cell unit and the second cell unit are arranged in parallel with each other. The system according to any one of claims 1 to 5, wherein the electrolytic cells of the first cell unit and the second cell unit are arranged in series with each other. 前記第1のセル・ユニット及び前記第2のセル・ユニットは、共通の負電気を共有する、請求項6に記載のシステム。 The system according to claim 6, wherein the first cell unit and the second cell unit share a common negative electricity. 前記第1のセル・ユニット及び前記第2のセル・ユニットのそれぞれは、6個の電解セルを備える、請求項6又は7に記載のシステム。 The system according to claim 6 or 7, wherein each of the first cell unit and the second cell unit comprises six electrolytic cells. 前記少なくとも1つの切替要素は、
前記第1のセル・ユニット内の6個の電解セル、及び前記第2のセル・ユニット内の6個の電解セルに結合された、第1の切替要素と、
前記第1のセル・ユニット内の5個の電解セル、及び前記第2のセル・ユニット内の5個の電解セルに結合された、第2の切替要素と、
前記第1のセル・ユニット内の4個の電解セル、及び前記第2のセル・ユニット内の4個の電解セルに結合された、第3の切替要素と、
前記第1のセル・ユニット内の3個の電解セル、及び前記第2のセル・ユニット内の3個の電解セルに結合された、第4の切替要素と
のうちの少なくとも1つを備える、請求項8に記載のシステム。
The at least one switching element is
The first switching element coupled to the six electrolytic cells in the first cell unit and the six electrolytic cells in the second cell unit.
A second switching element coupled to the five electrolytic cells in the first cell unit and the five electrolytic cells in the second cell unit.
A third switching element coupled to the four electrolytic cells in the first cell unit and the four electrolytic cells in the second cell unit.
It comprises at least one of three electrolytic cells in the first cell unit and a fourth switching element coupled to the three electrolytic cells in the second cell unit. The system according to claim 8.
前記制御ユニットは、前記監視システムからの第1の信号に基づいて前記第1の切替要素を作動させることによって、前記電解反応器組立体を第1の動作モードで動作させるように構成され、前記第1の信号は、前記周囲温度が第1の所定の温度範囲内にあることを示す、請求項9に記載のシステム。 The control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a first mode of operation by activating the first switching element based on a first signal from the monitoring system. The system of claim 9, wherein the first signal indicates that the ambient temperature is within the first predetermined temperature range. 前記制御ユニットは、前記監視システムからの第1の信号に基づいて前記第1の切替要素を作動させることによって、前記電解反応器組立体を第1の動作モードで動作させるように構成され、前記第1の信号は、前記電解反応器組立体の前記消費電流が第1の所定の消費電流の範囲内にあることを示す、請求項9に記載のシステム。 The control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a first mode of operation by activating the first switching element based on a first signal from the monitoring system. The system according to claim 9, wherein the first signal indicates that the current consumption of the electrolytic reactor assembly is within the range of the first predetermined current consumption. 前記制御ユニットは、前記監視システムからの第2の信号に基づいて前記第2の切替要素を作動させることによって、前記電解反応器組立体を第2の動作モードで動作させるように構成され、前記第2の信号は、前記周囲温度が第2の所定の温度範囲内にあることを示し、前記第2の所定の温度範囲は、前記第1の所定の温度範囲よりも低い、請求項9から11までのいずれか一項に記載のシステム。 The control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a second operating mode by activating the second switching element based on a second signal from the monitoring system. The second signal indicates that the ambient temperature is within the second predetermined temperature range, and the second predetermined temperature range is lower than the first predetermined temperature range, according to claim 9. The system according to any one of up to 11. 前記制御ユニットは、前記監視システムからの第2の信号に基づいて前記第2の切替要素を作動させることによって、前記電解反応器組立体を第2の動作モードで動作させるように構成され、前記第2の信号は、前記電解反応器組立体の前記消費電流が第2の所定の消費電流の範囲内にあることを示し、前記第2の所定の消費電流の範囲は、前記第1の所定の消費電流の範囲よりも低い、請求項9から11までのいずれか一項に記載のシステム。 The control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a second mode of operation by activating the second switching element based on a second signal from the monitoring system. The second signal indicates that the current consumption of the electrolytic reactor assembly is within the range of the second predetermined current consumption, and the second predetermined current consumption range is the first predetermined current consumption. The system according to any one of claims 9 to 11, which is lower than the range of current consumption of. 前記第2の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させることにより、前記電解反応器システムは、前記第1の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるよりも多くの熱を発生させる、請求項12又は13に記載のシステム。 By operating the electrolytic reactor assembly in the second operating mode, the electrolytic reactor system generates more heat than operating the electrolytic reactor assembly in the first operating mode. , The system according to claim 12 or 13. 前記制御ユニットは、前記監視システムからの第3の信号に基づいて前記第3の切替要素を作動させることによって、前記電解反応器組立体を第3の動作モードで動作させるように構成され、前記第3の信号は、前記周囲温度が第3の所定の温度範囲内にあることを示し、前記第3の所定の温度範囲は、前記第2の所定の温度範囲よりも低い、請求項9から14までのいずれか一項に記載のシステム。 The control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a third operating mode by activating the third switching element based on a third signal from the monitoring system. The third signal indicates that the ambient temperature is within the third predetermined temperature range, and the third predetermined temperature range is lower than the second predetermined temperature range, according to claim 9. The system according to any one of up to 14. 前記制御ユニットは、前記監視システムからの第3の信号に基づいて前記第3の切替要素を作動させることによって、前記電解反応器組立体を第3の動作モードで動作させるように構成され、前記第3の信号は、前記電解反応器組立体の前記消費電流が第3の所定の消費電流の範囲内にあることを示し、前記第3の所定の消費電流の範囲は、前記第2の所定の消費電流の範囲よりも低い、請求項9から14までのいずれか一項に記載のシステム。 The control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a third operating mode by activating the third switching element based on a third signal from the monitoring system. The third signal indicates that the current consumption of the electrolytic reactor assembly is within the range of the third predetermined current consumption, and the third predetermined current consumption range is the second predetermined current consumption. The system according to any one of claims 9 to 14, which is lower than the range of current consumption of. 前記第3の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させることにより、前記電解反応器システムは、前記第1の動作モード又は前記第2の動作モードのいずれかで前記電解反応器組立体を動作させるよりも、多くの熱を発生させる、請求項15又は16に記載のシステム。 By operating the electrolytic reactor assembly in the third operating mode, the electrolytic reactor system can operate the electrolytic reactor assembly in either the first operating mode or the second operating mode. The system according to claim 15 or 16, which generates more heat than it operates. 前記制御ユニットは、前記監視システムからの第4の信号に基づいて前記第4の切替要素を作動させることによって、前記電解反応器組立体を第4の動作モードで動作させるように構成され、前記第4の信号は、前記周囲温度が前記第3の所定の温度範囲内にあることを示す、請求項9から17までのいずれか一項に記載のシステム。 The control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a fourth operating mode by activating the fourth switching element based on a fourth signal from the monitoring system. The system according to any one of claims 9 to 17, wherein the fourth signal indicates that the ambient temperature is within the third predetermined temperature range. 前記制御ユニットは、前記監視システムからの第4の信号に基づいて前記第4の切替要素を作動させることによって、前記電解反応器組立体を第4の動作モードで動作させるように構成され、前記第4の信号は、前記電解反応器組立体の前記消費電流が前記第3の所定の消費電流の範囲内にあることを示す、請求項9から17までのいずれか一項に記載のシステム。 The control unit is configured to operate the electrolytic reactor assembly in a fourth operating mode by activating the fourth switching element based on a fourth signal from the monitoring system. The system according to any one of claims 9 to 17, wherein the fourth signal indicates that the current consumption of the electrolytic reactor assembly is within the range of the third predetermined current consumption. 前記第4の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させることにより、前記電解反応器システムは、前記第1の動作モード、前記第2の動作モード、又は前記第3の動作モードのいずれかで前記電解反応器組立体を動作させるよりも、多くの熱を発生させる、請求項18又は19に記載のシステム。 By operating the electrolytic reactor assembly in the fourth operating mode, the electrolytic reactor system is either the first operating mode, the second operating mode, or the third operating mode. The system according to claim 18 or 19, wherein the electrolytic reactor assembly generates more heat than operating the electrolytic reactor assembly. 前記監視システムはさらに、内燃機関の1つ又は複数の動作状態を監視するように構成され、前記制御ユニットは、少なくとも前記内燃機関の前記1つ又は複数の動作状態に基づいて、前記少なくとも1つの切替要素を制御するように構成される、請求項1から20までのいずれか一項に記載のシステム。 The monitoring system is further configured to monitor one or more operating states of the internal combustion engine, and the control unit is at least one said based on said one or more operating states of the internal combustion engine. The system according to any one of claims 1 to 20, which is configured to control a switching element. 電解反応器の構成を変更する方法であって、前記電解反応器は、複数の電解セルを具備する電解反応器組立体を備え、前記電解反応器組立体は、電解質溶液に対して電気分解を実行し、少なくとも2つの動作モードで動作するように構成され、前記方法は、
監視システムによって、電解反応器組立体に関連する少なくとも1つの属性を判定するステップと、
前記監視システムに結合された制御ユニットによって、前記少なくとも1つの属性を分析するステップと、
前記制御ユニットによって、前記少なくとも1つの属性に基づいて、前記電解反応器組立体に関連する動作モードを決定するステップと、
少なくとも1つの切替要素を使って、前記電解反応器の前記構成を、前記制御ユニットで決定された前記動作モードに変更するステップと
を含む、方法。
A method of modifying the configuration of an electrolytic reactor, wherein the electrolytic reactor comprises an electrolytic reactor assembly comprising a plurality of electrolytic cells, and the electrolytic reactor assembly electrolyzes the electrolyte solution. The method is configured to run and operate in at least two modes of operation.
The step of determining at least one attribute associated with the electrolytic reactor assembly by the monitoring system and
A step of analyzing the at least one attribute by a control unit coupled to the monitoring system.
A step of determining an operating mode associated with the electrolytic reactor assembly by the control unit based on the at least one attribute.
A method comprising the step of changing the configuration of the electrolytic reactor to the operating mode determined by the control unit using at least one switching element.
第1の切替要素を、前記電解反応器組立体内の第1の所定の数の電解セルと結合するステップと、
第2の切替要素を、前記電解反応器組立体内の第2の所定の数の電解セルと結合するステップであって、前記第2の所定の数の電解セルは、前記第1の所定の数の電解セルより少数であるステップと、
第3の切替要素を、前記電解反応器組立体内の第3の所定の数の電解セルと結合するステップであって、前記第3の所定の数の電解セルは、前記第2の所定の数の電解セルより少数であるステップと、
第4の切替要素を、前記電解反応器組立体内の第4の所定の数の電解セルと結合するステップであって、前記第4の所定の数の電解セルは、前記第3の所定の数の電解セルより少数であるステップと
のうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項22に記載の方法。
A step of combining the first switching element with a first predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic reactor assembly.
A step of connecting the second switching element to a second predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic cell assembly, wherein the second predetermined number of electrolytic cells is the first predetermined number. With fewer steps than the electrolytic cell of
The step of combining the third switching element with a third predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic cell assembly, wherein the third predetermined number of electrolytic cells is the second predetermined number. With fewer steps than the electrolytic cell of
The step of combining the fourth switching element with a fourth predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic cell assembly, wherein the fourth predetermined number of electrolytic cells is the third predetermined number. 22. The method of claim 22, further comprising at least one of the steps, which is fewer than the electrolytic cell of.
前記監視システムからの第1の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第1の所定の温度範囲を識別する場合、前記第1の切替要素を作動させることによって、第1の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップ
をさらに含む、請求項23に記載の方法。
If the first signal from the monitoring system identifies a first predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly, by activating the first switching element, in the first mode of operation. 23. The method of claim 23, further comprising the step of operating the electrolytic reactor assembly.
前記監視システムからの第1の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第1の所定の消費電流の範囲を識別する場合、前記第1の切替要素を作動させることによって、第1の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップ
をさらに含む、請求項23に記載の方法。
If the first signal from the monitoring system identifies a range of first predetermined current consumption associated with the electrolytic reactor assembly, the first operation by activating the first switching element. 23. The method of claim 23, further comprising the step of operating the electrolytic reactor assembly in mode.
前記監視システムからの第2の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第2の所定の温度範囲を識別する場合、前記第2の切替要素を作動させることによって、第2の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップであって、前記第2の所定の温度範囲は、前記第1の所定の温度範囲よりも低いステップ
をさらに含む、請求項23から25までのいずれか一項に記載の方法。
If the second signal from the monitoring system identifies a second predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly, by activating the second switching element, in the second mode of operation. One of claims 23 to 25, which is a step of operating the electrolytic reactor assembly, wherein the second predetermined temperature range further includes a step lower than the first predetermined temperature range. The method described in the section.
前記監視システムからの第2の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第2の所定の消費電流の範囲を識別する場合、前記第2の切替要素を作動させることによって、第2の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップであって、前記第2の所定の消費電流の範囲は、前記第1の所定の消費電流の範囲よりも低いステップ
をさらに含む、請求項23から25までのいずれか一項に記載の方法。
If the second signal from the monitoring system identifies a range of second predetermined current consumption associated with the electrolytic reactor assembly, the second operation by activating the second switching element. 23. A step of operating the electrolytic reactor assembly in a mode, wherein the second predetermined current consumption range further includes a step lower than the first predetermined current consumption range. The method according to any one of up to 25.
前記第2の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップにより、前記電解反応器システムが、前記第1の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップよりも多くの熱を発生させる、請求項26又は27に記載の方法。 The step of operating the electrolytic reactor assembly in the second operating mode causes the electrolytic reactor system to generate more heat than the step of operating the electrolytic reactor assembly in the first operating mode. The method according to claim 26 or 27. 前記監視システムからの第3の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第3の所定の温度範囲を識別する場合、前記第3の切替要素を作動させることによって、第3の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップであって、前記第3の所定の温度範囲は、前記第2の所定の温度範囲よりも低いステップ
をさらに含む、請求項23から28までのいずれか一項に記載の方法。
If a third signal from the monitoring system identifies a third predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly, by activating the third switching element, in a third mode of operation. One of claims 23 to 28, which is a step of operating the electrolytic reactor assembly, wherein the third predetermined temperature range further includes a step lower than the second predetermined temperature range. The method described in the section.
前記監視システムからの第3の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第3の所定の消費電流の範囲を識別する場合、前記第3の切替要素を作動させることによって、第3の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップであって、前記第3の所定の消費電流の範囲は、前記第2の所定の消費電流の範囲よりも低いステップ
をさらに含む、請求項23から28までのいずれか一項に記載の方法。
If the third signal from the monitoring system identifies a range of third predetermined current consumption associated with the electrolytic reactor assembly, the third operation by activating the third switching element. 23. A step of operating the electrolytic reactor assembly in a mode, wherein the third predetermined current consumption range further includes a step lower than the second predetermined current consumption range. The method according to any one of up to 28.
前記第3の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップにより、前記電解反応器システムは、前記第1の動作モード又は前記第2の動作モードのいずれかで前記電解反応器組立体を動作させるステップよりも、多くの熱を発生させる、請求項29又は30に記載の方法。 By the step of operating the electrolytic reactor assembly in the third operating mode, the electrolytic reactor system installs the electrolytic reactor assembly in either the first operating mode or the second operating mode. 29 or 30. The method of claim 29 or 30, which generates more heat than the step of operating. 前記監視システムからの第4の信号が、前記電解反応器組立体に関連する前記第3の所定の温度範囲を識別する場合、前記第4の切替要素を作動させることによって、第4の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップ
をさらに含む、請求項23から31までのいずれか一項に記載の方法。
If the fourth signal from the monitoring system identifies the third predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly, the fourth operating mode is activated by activating the fourth switching element. 23. The method of any one of claims 23-31, further comprising the step of operating the electrolytic reactor assembly.
前記監視システムからの第3の信号が、前記電解反応器組立体に関連する前記第3の所定の消費電流の範囲を識別する場合、前記第4の切替要素を作動させることによって、第4の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップ
をさらに含む、請求項23から31までのいずれか一項に記載の方法。
If the third signal from the monitoring system identifies the range of the third predetermined current consumption associated with the electrolytic reactor assembly, by activating the fourth switching element, the fourth. The method according to any one of claims 23 to 31, further comprising the step of operating the electrolytic reactor assembly in an operating mode.
前記第4の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップにより、前記電解反応器システムは、前記第1の動作モード、前記第2の動作モード、又は前記第3の動作モードのいずれかで前記電解反応器組立体を動作させるステップよりも、多くの熱を発生させる、請求項32又は33に記載の方法。 By the step of operating the electrolytic reactor assembly in the fourth operating mode, the electrolytic reactor system is either the first operating mode, the second operating mode, or the third operating mode. 32. The method of claim 32 or 33, wherein more heat is generated than in the step of operating the electrolytic reactor assembly. 前記電解反応器は内燃機関に結合され、前記電解反応器内で使用される前記電解質溶液は水であり、前記方法は、
内燃機関に関連する1つ又は複数の動作状態を検出するステップであって、前記内燃機関は、炭素ベースの燃料、水素ガス、及び酸素ガスの混合物を燃焼するように構成されるステップと、
前記制御ユニットで、前記内燃機関がより多量の水素ガスを必要とするかどうかを判定するステップと、
前記内燃機関がより多量の前記水素ガスを必要とする場合、前記第2の切替要素、前記第3の切替要素、及び前記第4のスイッチ要素のうちの少なくとも1つを作動させるステップと
をさらに含む、請求項23から34までのいずれか一項に記載の方法。
The electrolytic reactor is coupled to an internal combustion engine, the electrolyte solution used in the electrolytic reactor is water, and the method is:
A step of detecting one or more operating conditions associated with an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is configured to burn a mixture of carbon-based fuel, hydrogen gas, and oxygen gas.
In the control unit, a step of determining whether the internal combustion engine requires a larger amount of hydrogen gas, and
If the internal combustion engine requires a larger amount of the hydrogen gas, the step of operating at least one of the second switching element, the third switching element, and the fourth switching element is further added. The method according to any one of claims 23 to 34, including.
コンピュータが実行可能な命令を格納するコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、プロセッサに、電解反応器の構成を変更する方法を実行させるように実行可能であり、前記電解反応器は、複数の電解セルを具備する、電解反応器組立体を備え、前記電解反応器組立体は、電解質溶液に対して電気分解を実行し、少なくとも2つの動作モードで動作するように構成され、前記方法は、
監視システムによって、電解反応器組立体に関連する少なくとも1つの属性を判定するステップと、
前記監視システムに結合された制御ユニットによって、前記監視システムで判定された前記少なくとも1つの属性を分析するステップと、
前記制御ユニットによって、前記少なくとも1つの属性に基づいて、前記電解反応器組立体に関連する動作モードを決定するステップと、
少なくとも1つの切替要素によって、前記電解反応器の前記構成を、前記制御ユニットで決定された前記動作モードに変更するステップと
を含む、コンピュータ可読媒体。
A computer-readable medium that stores computer-executable instructions, the instructions being executable to cause a processor to perform a method of changing the configuration of an electrolytic reactor, wherein the electrolytic reactor is a plurality. The method comprises an electrolytic reactor assembly comprising an electrolytic cell, wherein the electrolytic reactor assembly is configured to perform electrolysis on an electrolyte solution and operate in at least two modes of operation.
The step of determining at least one attribute associated with the electrolytic reactor assembly by the monitoring system and
A step of analyzing at least one attribute determined by the monitoring system by a control unit coupled to the monitoring system.
A step of determining an operating mode associated with the electrolytic reactor assembly by the control unit based on the at least one attribute.
A computer-readable medium comprising the step of changing the configuration of the electrolytic reactor to the operating mode determined by the control unit by at least one switching element.
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納される前記命令は、前記プロセッサに、前記方法を実行させるよう実行可能であり、前記方法は、
第1の切替要素を、前記電解反応器組立体内の第1の所定の数の電解セルと結合するステップと、
第2の切替要素を、前記電解反応器組立体内の第2の所定の数の電解セルと結合するステップであって、前記第2の所定の数の電解セルは、前記第1の所定の数の電解セルより少数であるステップと、
第3の切替要素を、前記電解反応器組立体内の第3の所定の数の電解セルと結合するステップであって、前記第3の所定の数の電解セルは、前記第2の所定の数の電解セルより少数であるステップと、
第4の切替要素を、前記電解反応器組立体内の第4の所定の数の電解セルと結合するステップであって、前記第4の所定の数の電解セルは、前記第3の所定の数の電解セルより少数であるステップと
のうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項36に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
The instructions stored in the non-temporary computer-readable medium are executable to cause the processor to perform the method.
A step of combining the first switching element with a first predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic reactor assembly.
A step of connecting the second switching element to a second predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic cell assembly, wherein the second predetermined number of electrolytic cells is the first predetermined number. With fewer steps than the electrolytic cell of
The step of combining the third switching element with a third predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic cell assembly, wherein the third predetermined number of electrolytic cells is the second predetermined number. With fewer steps than the electrolytic cell of
The step of combining the fourth switching element with a fourth predetermined number of electrolytic cells in the electrolytic cell assembly, wherein the fourth predetermined number of electrolytic cells is the third predetermined number. 36. The non-temporary computer-readable medium according to claim 36, further comprising at least one of the steps, which is less than the number of electrolytic cells in the cell.
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納される前記命令は、前記プロセッサに、前記方法を実行させるよう実行可能であり、前記方法は、
前記監視システムからの第1の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第1の所定の温度範囲を識別する場合、前記第1の切替要素を作動させることによって、第1の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップ
をさらに含む、請求項37に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
The instructions stored in the non-temporary computer-readable medium are executable to cause the processor to perform the method.
If the first signal from the monitoring system identifies a first predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly, by activating the first switching element, in the first mode of operation. 39. The non-temporary computer-readable medium of claim 37, further comprising the step of operating the electrolytic reactor assembly.
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納される前記命令は、前記プロセッサに、前記方法を実行させるよう実行可能であり、前記方法は、
前記監視システムからの第1の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第1の所定の消費電流の範囲を識別する場合、前記第1の切替要素を作動させることによって、第1の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップ
をさらに含む、請求項37に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
The instructions stored in the non-temporary computer-readable medium are executable to cause the processor to perform the method.
If the first signal from the monitoring system identifies a range of first predetermined current consumption associated with the electrolytic reactor assembly, the first operation by activating the first switching element. 39. The non-temporary computer-readable medium of claim 37, further comprising the step of operating the electrolytic reactor assembly in mode.
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納される前記命令は、前記プロセッサに、前記方法を実行させるよう実行可能であり、前記方法は、
前記監視システムからの第2の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第2の所定の温度範囲を識別する場合、前記第2の切替要素を作動させることによって、第2の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップであって、前記第2の所定の温度範囲は、前記第1の所定の温度範囲よりも低いステップ
をさらに含む、請求項37から39までのいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
The instructions stored in the non-temporary computer-readable medium are executable to cause the processor to perform the method.
If the second signal from the monitoring system identifies a second predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly, by activating the second switching element, in the second mode of operation. One of claims 37 to 39, which is a step of operating the electrolytic reactor assembly, wherein the second predetermined temperature range further includes a step lower than the first predetermined temperature range. Non-temporary computer-readable medium as described in Section.
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納される前記命令は、前記プロセッサに、前記方法を実行させるよう実行可能であり、前記方法は、
前記監視システムからの第2の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第2の所定の消費電流の範囲を識別する場合、前記第2の切替要素を作動させることによって、第2の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップであって、前記第2の所定の消費電流の範囲は、前記第1の所定の消費電流の範囲よりも低いステップ
をさらに含む、請求項37から39までのいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
The instructions stored in the non-temporary computer-readable medium are executable to cause the processor to perform the method.
If the second signal from the monitoring system identifies a range of second predetermined current consumption associated with the electrolytic reactor assembly, the second operation by activating the second switching element. 37. A step of operating the electrolytic reactor assembly in a mode, wherein the second predetermined current consumption range further includes a step lower than the first predetermined current consumption range. The non-temporary computer-readable medium according to any one of up to 39.
前記第2の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップにより、前記電解反応器システムが、前記第1の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップよりも多くの熱を発生させる、請求項40又は41に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 The step of operating the electrolytic reactor assembly in the second operating mode causes the electrolytic reactor system to generate more heat than the step of operating the electrolytic reactor assembly in the first operating mode. The non-temporary computer-readable medium according to claim 40 or 41. 前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納される前記命令は、前記プロセッサに、前記方法を実行させるよう実行可能であり、前記方法は、
前記監視システムからの第3の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第3の所定の温度範囲を識別する場合、前記第3の切替要素を作動させることによって、第3の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップであって、前記第3の所定の温度範囲は、前記第2の所定の温度範囲よりも低いステップ
をさらに含む、請求項37から42までのいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
The instructions stored in the non-temporary computer-readable medium are executable to cause the processor to perform the method.
If a third signal from the monitoring system identifies a third predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly, by activating the third switching element, in a third mode of operation. One of claims 37 to 42, which is a step of operating the electrolytic reactor assembly, wherein the third predetermined temperature range further includes a step lower than the second predetermined temperature range. Non-temporary computer-readable medium as described in Section.
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納される前記命令は、前記プロセッサに、前記方法を実行させるよう実行可能であり、前記方法は、
前記監視システムからの第3の信号が、前記電解反応器組立体に関連する第3の所定の消費電流の範囲を識別する場合、前記第3の切替要素を作動させることによって、第3の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップであって、前記第3の所定の消費電流の範囲は、前記第2の所定の消費電流の範囲よりも低いステップ
をさらに含む、請求項37から42までのいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
The instructions stored in the non-temporary computer-readable medium are executable to cause the processor to perform the method.
If the third signal from the monitoring system identifies a range of third predetermined current consumption associated with the electrolytic reactor assembly, the third operation by activating the third switching element. 37. A step of operating the electrolytic reactor assembly in a mode, wherein the third predetermined current consumption range further includes a step lower than the second predetermined current consumption range. The non-temporary computer-readable medium according to any one of up to 42.
前記第3の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップにより、前記電解反応器システムは、前記第1の動作モード又は前記第2の動作モードのいずれかで前記電解反応器組立体を動作させるステップよりも、多くの熱を発生させる、請求項43又は44に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 By the step of operating the electrolytic reactor assembly in the third operating mode, the electrolytic reactor system installs the electrolytic reactor assembly in either the first operating mode or the second operating mode. The non-temporary computer-readable medium according to claim 43 or 44, which generates more heat than the step of operating. 前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納される前記命令は、前記プロセッサに、前記方法を実行させるよう実行可能であり、前記方法は、
前記監視システムからの第4の信号が、前記電解反応器組立体に関連する前記第3の所定の温度範囲を識別する場合、前記第4の切替要素を作動させることによって、第4の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップ
をさらに含む、請求項37から45までのいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
The instructions stored in the non-temporary computer-readable medium are executable to cause the processor to perform the method.
If the fourth signal from the monitoring system identifies the third predetermined temperature range associated with the electrolytic reactor assembly, the fourth operating mode is activated by activating the fourth switching element. The non-temporary computer-readable medium according to any one of claims 37 to 45, further comprising the step of operating the electrolytic reactor assembly in.
前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納される前記命令は、前記プロセッサに、前記方法を実行させるよう実行可能であり、前記方法は、
前記監視システムからの第4の信号が、前記電解反応器組立体に関連する前記第3の所定の消費電流の範囲を識別する場合、前記第4の切替要素を作動させることによって、第4の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップ
をさらに含む、請求項37から45までのいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
The instructions stored in the non-temporary computer-readable medium are executable to cause the processor to perform the method.
If the fourth signal from the monitoring system identifies the range of the third predetermined current consumption associated with the electrolytic reactor assembly, by activating the fourth switching element, the fourth. The non-temporary computer-readable medium according to any one of claims 37 to 45, further comprising the step of operating the electrolytic reactor assembly in an operating mode.
前記第4の動作モードで前記電解反応器組立体を動作させるステップにより、前記電解反応器システムは、前記第1の動作モード、前記第2の動作モード、又は前記第3の動作モードのいずれかで前記電解反応器組立体を動作させるステップよりも、多くの熱を発生させる、請求項46又は47に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 By the step of operating the electrolytic reactor assembly in the fourth operating mode, the electrolytic reactor system is either the first operating mode, the second operating mode, or the third operating mode. The non-temporary computer-readable medium according to claim 46 or 47, which generates more heat than the step of operating the electrolytic reactor assembly in. 前記電解反応器は内燃機関に結合され、前記電解反応器内で使用される前記電解質溶液は水であり、前記非一時的コンピュータ可読媒体に格納される前記命令は、前記プロセッサに、前記方法を実行させるように実行可能であり、前記方法は、
内燃機関に関連する1つ又は複数の動作状態を検出するステップであって、前記内燃機関は、炭素ベースの燃料、水素ガス、及び酸素ガスの混合物を燃焼するように構成されるステップと、
前記制御ユニットで、前記内燃機関がより多量の水素ガスを必要とするかどうかを判定するステップと、
前記内燃機関がより多量の前記水素ガスを必要とする場合、前記第2の切替要素、前記第3の切替要素、及び前記第4のスイッチ要素のうちの少なくとも1つを作動させるステップと
をさらに含む、請求項37から48までのいずれか一項に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
The electrolytic reactor is coupled to an internal combustion engine, the electrolyte solution used in the electrolytic reactor is water, and the instructions stored in the non-temporary computer-readable medium give the processor the method. It is feasible to do so, and the method described above
A step of detecting one or more operating conditions associated with an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is configured to burn a mixture of carbon-based fuel, hydrogen gas, and oxygen gas.
In the control unit, a step of determining whether the internal combustion engine requires a larger amount of hydrogen gas, and
If the internal combustion engine requires a larger amount of the hydrogen gas, the step of operating at least one of the second switching element, the third switching element, and the fourth switching element is further added. The non-temporary computer-readable medium according to any one of claims 37 to 48, including the invention.
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